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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTECENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
INSTITUTO DE QUÍMICAPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Estudo da composição química da jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.)desidratada, in natura e liofilizada
Adriano Martinez BassoDissertação de MestradoNatal/RN, março de 2017
Adriano Martinez Basso
Estudo da composição química da jaca
(Artocarpus heterophyllus Lam.) desidratada, in natura e liofilizada
Dissertação submetida ao Programa de Pós
graduação em Química da Universidade Federal
do Rio Grande do Norte como parte dos
requisitos para a obtenção do título de Mestre
em Química.
Orientadora: Profª. Drª. Maria de Fátima Vitória
de Moura.
Natal/RN
2017
Catalogação da publicação na fonte.
Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN
Sistema de Bibliotecas
Biblioteca Setorial do Instituto de Química
Basso, Adriano Martinez.
Estudo da composição química da jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.)
desidratada, in natura e liofilizada / Adriano Martinez Basso. - 2017.
116 f.: il.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro
de Ciências Exatas e da Terra, Programa de Pós-Graduação em Química, Natal,
2017.
Orientador: Profª. Drª. Maria de Fátima Vitória de Moura.
1. Artocarpus heterophyllus Lam. (Jaca) - Dissertação. 2. Jaca - Composição -
Dissertação. 3. Liofilização - Dissertação. 4. Desidratação - Jaca - Dissertação.
5. Polpa de frutas - Dissertação. 6. Sementes - Dissertação. 7. Química -
Dissertação. I. Moura, Maria de Fátima Vitória de. II. Título.
RN/UF/BS-IQ CDU 634.393(043.3)
A Deus pelo Amor e pela Vida.
A Jesus Cristo por mostrar o caminho.
Ao MESTRE por colocar Luz nesse caminho.
A meu pai Nicodemo Caetano e minha mãe Carmen Lúcia.
À Elisa por ter entrado em minha vida e se mantido firme todo o tempo.
AGRADECIMENTOS
A Deus em primeiro lugar.
À Profª. Drª. Maria de Fátima Vitória de Moura, pelo acolhimento e orientação.
À Química Danielle Cristina de Vasconcelos Ferreira da Silva pela amizade,
apoio e empenho.
Ao Técnico Joadir Humberto da Silva Júnior, pela amizade incondicional.
À Química Heloísa Gabriela Clemente de Castro, pelos ensinamentos e apoio.
Ao Prof. Dr. Djalma Ribeiro da Silva e ao Servidor Ms. Breno Gustavo Porfirio
Bezerra, pelo suporte técnico junto ao ICP-OES.
Profª. Drª. Sibele Berenice Castellã Pergher e a Químico Ms. Artur Oliveira de
Santana, por disponibilizar e auxiliar quanto ao uso do liofilizador.
Ao Instituto de Física da UFRN pelo fornecimento do nitrogênio líquido.
À minha querida Elisa, pelo seu amor, pela sua certeza e pela sua paciência.
Ao MESTRE, por me guiar nesse caminho de Luz Paz e Amor.
“ .......caminhante não há caminho
faz-se caminho ao caminhar”
(Antônio Machado)
“Embora ninguém possa voltar
atrás e fazer um novo começo, qualquer
um pode começar agora e fazer um novo fim.”
(Chico Xavier)
“O tamanho da dificuldade é do mesmo tamanho da facilidade”
(Mestre Gabriel)
RESUMO
Este trabalho teve como objetivos determinar as composições fisicoquímica e
mineral das sementes da jaca mole (JM) e da jaca dura (JD) desidratada, das
polpas da JM e da JD desidratada, liofilizada e in natura. Para isto, foram
determinados os percentuais de: umidade, cinza, lipídeos, proteína e
carboidrato. Foram analisadas por ICP-OES as concentrações dos elementos:
cálcio, cobre, ferro, magnésio, cromo, manganês, potássio, sódio, zinco, níquel
e cobalto. Os resultados mostraram que as sementes da JM e da JD têm
composições bromatológicas muito próximas: 63% de umidade, 18% de
carboidrato, 15% de proteína e 3% de cinzas. A maior diferença foi no teor de
lipídeos (0,4% - JM e 0,9% - JD). As composições minerais são bem distintas.
O potássio e o magnésio são os mais abundantes em ambas as variedades
(95,8% - JM e 93,2% - JD). As sementes de JD têm 5,5 vezes mais Na, 24%
mais Ca, 3 vezes mais Zn e 2% mais K. As sementes de JM têm 32% mais Fe,
37% mais Mn e 16% mais Mg. Do ponto de vista fisicoquímico, as polpas têm
uma grande distinção. A polpa da JD tem 9,5 vezes mais lipídeos e o dobro de
carboidrato. A polpa da JM tem 10% mais umidade e 14% mais cinza. O teor
de proteína é muito semelhante. Nas polpas, a composição de minerais é bem
diferente, embora o potássio e o magnésio sejam os elementos majoritários
nas duas variedades. (96,1% - JM e 92,4% - JD). A polpa de JM tem 33% mais
K, 29% mais Mg, 26% mais Mn, 48% mais Na, 16% mais Cu, 24% mais Fe e
5% mais Zn. A polpa da JD tem 45% mais Ca, o que pode explicar sua maior
firmeza. A composição química das polpas da JM e da JD in natura são muito
parecidas em relação às concentrações de Fe, Cu, Mn e Mg. A polpa da JD in
natura tem 2,6 vezes mais Ca e 27% mais Zn. A variedade mole in natura tem
5% mais K e 25% mais Na. A liofilização preservou mais o teor de carboidratos
nas polpas das duas variedades de jaca. Os resultados foram submetidos ao
teste t pareado, com 95% de significância, para inferir sobre a significância da
igualdade ou desigualdade dos parâmetros comparados.
PALAVRAS CHAVE: Artocarpus heterophyllus Lam., jaca mole, jaca dura,
polpa, semente, liofilização, composição química e composição bromatológica.
ABSTRACT
This work had as objectives to determine the physicochemical and mineral
compositions of the dehydrated seeds of the soft jackfruit (SJ) and of the hard
jackfruit (HJ), of the dehydrated, in nature and lyophilized pulps of the SJ and
HJ. For this, were determined the percentages of: moisture, ash, lipids, protein
and carbohydrate. The concentrations of the elements calcium, copper, iron,
magnesium, chromium, manganese, potassium, sodium, zinc, nickel and cobalt
were analyzed by ICP-OES. The results showed that the seeds of SJ and of HJ
have very close bromatological compositions: 63% moisture, 18%
carbohydrate, 15% protein and 3% ash. The major difference was in the lipids
contente (0,4% - SJ and 0,9% - HJ). The mineral compositions are quite
distinct. Potassium and magnesium are the most abundant in both varieties
(96% - SJ and 93% - HJ). The seeds of HJ have 5,5 times more Na, 24% more
Ca, 3 times more Zn and 2% more K. The seeds of SJ have 32% more Fe, 37%
more Mn and 16% more Mg. From a physicochemical point of view, the pulps
have a great distinction. The pulp of HJ has 9,5 times more lipids and twice the
carbohydrate. The pulp of SJ has 10% more moisture and 14% more ash. The
protein content is very similar. In pulps, the composition of minerals is quite
different, although potassium and magnesium are the major elements in the two
varieties (96% - SJ and 93% - HJ). The pulp of SJ has 33% more K, 29% more
Mg, 26% more Mn, 48% more Na, 16% more Cu, 24% more Fe and 5% more
Zn. The pulp of HJ has 45% more Ca, which may explain its greater firmness.
The chemical composition of the pulps in nature of SJ and HJ are very similar in
relation to the concentrations of Fe, Cu, Mn and Mg. The HJ in nature pulp has
2,6 times more Ca and 27% more Zn. The in nature soft variety has 5% more K
and 25% more Na. The freeze-drying preserved the carbohydrate content in the
pulps of the two varieties of jackfruit. The SJ lyophilized pulp had the lower
metal content than the pulp dehydrated in the oven. The results were submitted
to the paired t test, with 95% significance, to infer the significance of the equality
or inequality of the parameters compared.
KEY WORDS: Artocarpus heterophyllus Lam., soft jackfruit, hard jackfruit, pulp,
seed, freeze drying, chemical composition and bromatological composition.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Regiões ao redor do mundo onde a Artocarpus heterophyllus é
encontrada e foi introduzida......................................................................... 24
Figura 2: À esquerda flor masculina (menor) e flor feminina (maior). À
direita acima folha jovem com lobos e abaixo folha adulta sem lobos......... 25
Figura 3: Partes internas da jaca Artocarpus heterophyllus Lam................. 26
Figura 4: (A) jaca; (B) corte transversal da jaca, mostrando casca, bagos,
mesocarpo, pedúnculo e sementes.............................................................. 26
Figura 5: Características morfológicas da Artocarpus heterophyllus
Lam............................................................................................................... 27
Figura 6: As três variedades do fruto da Artocarpus heterophyllus Lam...... 28
Figura 7: Processo de secagem por congelamento com o ponto triplo da
água a 0,01°C e 0,00603 atm....................................................................... 38
Figura 8: Ilustração de um típico ciclo de liofilização. 1) Congelamento, 2)
Primeira secagem, 3) Segunda secagem.................................................... 38
Figura 9: Etapas envolvidas na liofilização................................................... 41
Figura 10: Equipamentos mínimos de um liofilizador................................... 41
Figura 11: Principais componentes de um equipamento típico de ICP-
OES.............................................................................................................. 43
Figura 12: Processos que ocorrem quando uma gota da amostra entra
em contato com o plasma............................................................................ 45
Figura 13: Esquema de um policromador Echelle........................................ 46
Figura 14: Composição físicoquímica das sementes das jacas mole e
dura............................................................................................................... 60
Figura 15: Teor de sódio nas sementes de jaca mole e de jaca dura
(mg/100g amostra seca)............................................................................... 63
Figura 16: Teor de cálcio nas sementes de jaca mole e de jaca dura
(mg/100g amostra seca)............................................................................... 64
Figura 17: Teor de zinco nas sementes de jaca mole e de jaca dura
(mg/100g amostra seca)............................................................................... 64
Figura 18: Concentração de potássio nas sementes de jaca mole e jaca
dura (mg/100g amostra seca). .................................................................... 65
Figura 19: Concentração de magnésio nas sementes de jaca mole e de
jaca dura (mg/100g amostra seca)............................................................... 65
Figura 20: Teores de ferro, cobre e manganês nas sementes de jaca
mole e de jaca dura (mg/100g amostra seca).............................................. 66
Figura 21: Composição físicoquímica das polpas de jaca mole e de jaca
dura desidratadas na estufa......................................................................... 68
Figura 22: Teor de cálcio nas polpas de jaca mole e de jaca dura
desidratadas na estufa (mg/100g amostra seca)......................................... 71
Figura 23: Concentração de potássio nas polpas de jaca mole e de jaca
dura desidratadas na estufa (mg/100g amostra seca)................................. 71
Figura 24: Teor de magnésio nas polpas de jaca mole e de jaca dura
desidratadas na estufa (mg/100g amostra seca)......................................... 72
Figura 25: Teor de sódio nas polpas de jaca mole e de jaca dura
desidratadas na estufa (mg/100g amostra seca)......................................... 72
Figura 26: Teores de zinco, ferro, manganês e cobre nas polpas de jaca
mole e de jaca dura desidratadas na estufa (mg/100g amostra seca)......... 73
Figura 27: Teor de cálcio nas polpas de jaca mole e de jaca dura in
natura (mg/100g amostra in natura)............................................................. 76
Figura 28: Teor de potássio nas polpas de jaca mole e de jaca dura in
natura (mg/100g amostra in natura)............................................................. 77
Figura 29: Teores de zinco, ferro, manganês e cobre nas polpas de jaca
mole e de jaca dura in natura (mg/100g amostra in natura)......................... 77
Figura 30: Teor de magnésio nas polpas de jaca mole e de jaca dura in
natura (mg/100g amostra in natura)............................................................. 78
Figura 31: Teor de sódio nas polpas de jaca mole e de jaca dura in natura
(mg/100g amostra in natura)........................................................................ 78
Figura 32: Composição físicoquímica das polpas desidratadas na estufa e
liofilizadas da jaca dura e da jaca mole........................................................ 81
Figura 33: Teor de potássio nas polpas desidratadas na estufa e
liofilizadas da jaca dura e da jaca mole (mg/100g amostra seca)................ 83
Figura 34: Teor de magnésio nas polpas desidratadas na estufa e
liofilizadas de jaca mole e de jaca dura (mg/100g amostra seca)................ 83
Figura 35: Teor de cálcio nas polpas desidratadas na estufa e liofilizadas
de jaca mole e de jaca dura (mg/100g amostra seca)................................. 84
Figura 36: Teor de sódio nas polpas desidratadas na estufa e liofilizadas
de jaca mole e de jaca dura (mg/100g amostra seca)................................. 84
Figura 37: Teores de zinco, ferro, cobre e manganês nas polpas
desidratadas na estufa e liofilizadas da jaca dura e da jaca mole
(mg/100g amostra seca)............................................................................... 85
Figura 38: Teste t para umidade das sementes de JM e de JD................... 102
Figura 39: Teste t para lipídeos das sementes de JM e de JD.................... 102
Figura 40: Teste t para proteína das sementes de JM e de JD................... 103
Figura 41: Teste t para cinza das sementes de JM e de JD........................ 103
Figura 42: Teste t para carboidrato das sementes de JM e de JD............... 104
Figura 43: Teste t para cálcio das sementes de JM e de JD....................... 104
Figura 44: Teste t para ferro das sementes de JM e de JD......................... 105
Figura 45: Teste t para manganês das sementes de JM e de JD................ 105
Figura 46: Teste t para cobre das sementes de JM e de JD........................ 106
Figura 47: Teste t para sódio das sementes de JM e de JD........................ 106
Figura 48: Teste t para umidade das polpas de JM e de JD........................ 107
Figura 49: Teste t para lipídeos das polpas de JM e de JD......................... 107
Figura 50: Teste t para proteína das polpas de JM e de JD........................ 108
Figura 51: Teste t para cinza das polpas de JM e de JD............................. 108
Figura 52: Teste t para carboidrato das polpas de JM e de JD.................... 109
Figura 53: Teste t para sódio das polpas de JM e de JD............................. 109
Figura 54: Teste t para cobre das polpas de JM e de JD............................. 110
Figura 55: Teste t para manganês das polpas JM e de JD.......................... 110
Figura 56: Teste t para cálcio das polpas liofilizadas de JM e de JD........... 111
Figura 57: Teste t para zinco das polpas de JM e de JD............................. 111
Figura 58: Teste t para ferro das polpas de JM e de JD.............................. 112
Figura 59: Teste t para umidade das polpas de JD desidratada e
liofilizada....................................................................................................... 112
Figura 60: Teste t para carboidrato das polpas de JM desidratada e
liofilizada....................................................................................................... 113
Figura 61: Teste t para carboidrato das polpas de JD desidratada e
liofilizada....................................................................................................... 113
Figura 62: Teste t para proteína das polpas de JM desidratada e
liofilizada....................................................................................................... 114
Figura 63: Teste t para proteína das polpas de JD desidratada e
liofilizada....................................................................................................... 114
Figura 64: Teste t para cinza das polpas de JM desidratada e
liofilizada....................................................................................................... 115
Figura 65: Teste t para cinza das polpas de JD desidratada e
liofilizada....................................................................................................... 115
Figura 66: Teste t para lipídeos das polpas de JM desidratada e
liofilizada....................................................................................................... 116
Figura 67: Teste t para lipídeos das polpas de JD desidratada e
liofilizada....................................................................................................... 116
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Nome da jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.) em alguns
países............................................................................................................. 22
Tabela 2: Composição da polpa da jaca em cada 100 gramas..................... 29
Tabela 3: Composição da semente da jaca em cada 100 gramas................ 31
Tabela 4: Análise fitoquímica da semente da jaca e características
fisicoquímicas do óleo da semente da jaca................................................... 32
Tabela 5: Composição química do amido na semente da jaca..................... 33
Tabela 6: Composição química da farinha na semente da jaca.................... 33
Tabela 7: Composição elementar da farinha da semente da jaca................. 33
Tabela 8: Composição química do pedúnculo, mesocarpo e casca da
jaca................................................................................................................. 34
Tabela 9: Principais atividades farmacológicas da jaca................................. 35
Tabela 10: Elementos essenciais para o organismo humano....................... 47
Tabela 11: Relação dos metais e seus níveis de toxicidades em
humanos......................................................................................................... 47
Tabela 12: Massas medidas para a determinação de umidade usando o
método de desidratação clássico (g)............................................................. 49
Tabela 13: Massas medidas para a determinação de cinzas (g)................... 50
Tabela 14: Massas medidas para a determinação de lipídeos (g)................ 51
Tabela 15: Massas medidas para a determinação de proteínas (g).............. 53
Tabela 16: Condições de operação do ICP-OES.......................................... 56
Tabela 17: Condição de leitura das amostras no ICP-OES........................... 56
Tabela 18: Composição físicoquímica das sementes de jaca mole e dura
(%).................................................................................................................. 59
Tabela 19: Composição química dos metais nas sementes da jaca mole e
da jaca dura (mg/100g de amostra seca)...................................................... 62
Tabela 20: Composição físicoquímica das polpas desidratadas na estufa
de jaca mole e de jaca dura (%).................................................................... 67
Tabela 21: Composição química dos metais nas polpas da jaca mole e da
jaca dura desidratadas na estufa (mg/100g de amostra seca)...................... 70
Tabela 22: Composição química das polpas da jaca mole e da jaca dura in
natura (mg/100g de amostra in natura)..........................................................
75
Tabela 23: Composição fisicoquímica das polpas desidratadas e
liofilizadas da jaca dura e da jaca mole (%)................................................... 79
Tabela 24: Composição química dos metais nas polpas da jaca dura e da
jaca mole desidratadas e liofilizadas (mg/100g de amostra seca)................. 82
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 1: Cálculo da porcentagem de umidade por desidratação.......... 50
Equação 2: Cálculo da porcentagem de cinzas.......................................... 51
Equação 3: Cálculo da porcentagem de lipídeos....................................... 52
Equação 4: Cálculo da porcentagem de nitrogênio total............................ 53
Equação 5: Determinação do fator de conversão para proteínas.............. 53
Equação 6: Cálculo da porcentagem de proteína bruta............................. 54
Equação 7: Cálculo da porcentagem de carboidrato.................................. 54
Equação 8: Cálculo da porcentagem de umidade por liofilização.............. 55
Equação 9: Conversão da concentração de mg/L para mg/100 mL........... 56
Equação 10: Cálculo da concentração do analito para mg/100 g.............. 57
Equação 11: Cálculo da massa de amostra in natura em 100 g de
amostra seca............................................................................................... 57
Equação 12: Cálculo da concentração do analito para polpa in natura...... 57
Equação 13: Cálculo da concentração do analito para polpa in natura a
partir dos valores lidos................................................................................ 58
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
APAARI = Asia-Pacific Association of Agricultural Research Institutions.
Anova = Analisys of variance.
Cm = Centímetro.
eV = Elétronvolt.
GAE = Equivalente de ácido gálico (do inglês, Gallic Acid Equivalent).
HCl = Ácido Clorídrico.
HCN = Ácido Cianídrico.
IAL = Instituto Adolfo Lutz.
ICP-MS = Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (do
inglês, Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry).
ICP-OES = Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente
Acoplado (do inglês, Inductively Coupled Plasma Optical Emission
Spectrometry).
JD = jaca dura.
JM = jaca mole.
JMt = jaca manteiga.
K = Kelvin.
LAQUANAP = Laboratório de Química Analítica Aplicada.
MHz = Mega-hertz.
MJ = Mega-Joule.
PA = Para análise.
ppm = Parte por milhão.
RE = Equivalente de retinol (do inglês, Retinol Equivalent).
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO....................................................................................... 18
1.1 JUSTIFICATIVA.................................................................................. 19
2 OBJETIVOS.......................................................................................... 20
2.1 OBJETIVOS GERAIS......................................................................... 20
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................... 20
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................. 21
3.1 JACA (Artocarpus heterophyllus Lam.).............................................. 21
3.1.1 HISTÓRICO..................................................................................... 22
3.1.2 INFORMAÇÕES BOTÂNICAS........................................................ 24
3.1.3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA................................................................ 29
3.1.3.1 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA POLPA.......................................... 29
3.1.3.2 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA SEMENTE..................................... 30
3.1.3.3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CASCA, PEDÚNCULO E
MESOCARPO........................................................................................... 34
3.1.4 APLICAÇÕES E USOS.................................................................... 34
4 A TÉCNICA DE DESIDRATAÇÃO POR LIOFILIZAÇÃO.................... 35
4.1 OS PRINCÍPIOS DA TÉCNICA DE LIOFILIZAÇÃO........................... 37
4.2 OS COMPONENTES BÁSICOS DE UM LIOFILIZADOR.................. 41
5 ASPECTOS GERAIS DO ICP-OES...................................................... 42
6 A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DOS ELEMENTOS QUÍMCOS......... 46
6.1 OS ELEMENTOS QUÍMICOS ESSENCIAIS E OS TÓXICOS........... 46
7 MATERIAIS E MÉTODO....................................................................... 48
7.1 EQUIPAMENTOS............................................................................... 48
7.2 REAGENTES...................................................................................... 48
7.3 METODOLOGIA................................................................................. 49
7.3.1 DETERMINAÇÃO DE UMIDADE – MÉTODO CLÁSSICO............. 49
7.3.2 DETERMINAÇÃO DE CINZAS........................................................ 50
7.3.3 DETERMINAÇÃO DE LIPÍDEOS .................................................... 51
7.3.4 DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS................................................ 52
7.3.5 DETERMINAÇÃO DE CARBOIDRATOS........................................ 54
7.3.6 DESIDRATAÇÃO POR LIOFILIZAÇÃO.......................................... 54
7.3.7 DETERMINAÇÃO DOS MINERAIS................................................. 55
7.3.8 TRATAMENTO DOS DADOS.......................................................... 58
8 RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................ 59
8.1 SEMENTE........................................................................................... 59
8.1.1 ANÁLISE BROMATOLÓGICA......................................................... 59
8.1.2 ANÁLISE MINERALÓGICA.............................................................. 61
8.2 POLPA................................................................................................ 67
8.2.1 ANÁLISE BROMATOLÓGICA......................................................... 67
8.2.2 ANÁLISE MINERALÓGICA............................................................. 69
8.2.3 POLPA IN NATURA......................................................................... 74
8.3 EFEITO DA LIOFILIZAÇÃO................................................................ 78
8.3.1 ANÁLISE BROMATOLÓGICA......................................................... 79
8.3.2 ANÁLISE MINERALÓGICA............................................................. 82
9 CONCLUSÃO........................................................................................ 86
REFERENCAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................... 90
APÊNDICE A – Análise estatística dos resultados das
propriedades bromatológicas das sementes de jaca mole (JM) e de
jaca dura (JD)........................................................................................... 102
APÊNDICE B – Análise estatística dos resultados das
propriedades minerais das sementes de jaca mole (JM) e de jaca
dura (JD)................................................................................................... 104
APÊNDICE C – Análise estatística dos resultados das
propriedades bromatológicas das polpas desidratadas de jaca
mole (JM) e de jaca dura (JD)................................................................. 107
APÊNDICE D – Análise estatística dos resultados das
propriedades minerais das polpas desidratadas de jaca mole (JM)
e de jaca dura (JD)................................................................................... 109
APÊNDICE E – Análise estatística dos resultados das
propriedades bromatológicas das polpas liofilizadas de jaca mole
(JM) e de jaca dura (JD).......................................................................... 112
18
1 INTRODUÇÃO
O Brasil é um grande celeiro para a produção de frutas. A sua grande
diversidade de fauna e flora permite a produção dos mais variados tipos
frutíferos. Desde aqueles que crescem preferencialmente em regiões frias, em
regiões quentes, com pouco ou muito recurso hídrico. A região nordeste se
caracteriza por uma diversidade enorme de árvores produtoras de frutos. Uma
fruta muito consumida é a Jaca.
A jaqueira (Artocarpus heterophyllus Lam.) é uma árvore de grande
porte originária da Ásia e cultivada em regiões tropicais. Segundo SOUZA et
al., 2009, no Brasil ela é encontrada em toda costa litorânea. Devido à sua
incidência em diversas partes do mundo, existem muitas variações do fruto,
com composições químicas também diferentes o que torna necessário o
conhecimento da composição química da jaqueira norte rio grandense, que até
então não foi estudada.
A parte comestível da jaca é sua polpa, consumida in natura, e sua
semente, utilizada assada ou cozida (SILVEIRA, 2000). As suas folhas, raízes,
sementes, madeira, fruta e as cascas do caule têm diversas atividades
farmacológicas (TEJPAL; AMRITA, 2016). Além de seu uso para o consumo
humano, a jaqueira pode ser usada para alimentação animal e pode
proporcionar madeira de lei de excelente qualidade (OLIVEIRA, 2009).
Devido à grande quantidade de polpa que um único fruto pode fornecer
e à sua alta perecibilidade, é necessário encontrar maneiras alternativas de se
armazenar esse material sem sua degradação química. Uma das alternativas é
através da desidratação. Devido à perda de umidade, a proliferação de
microrganismos fica minimizada, conservando o produto (OLIVEIRA, 2009).
No entanto, existem diversas técnicas que podem ser utilizadas para a
desidratação de frutas. Uma delas é a liofilização, processo de secagem por
sublimação do material congelado a baixa temperatura e sob alto vácuo. Ela é
muito aplicada na indústria alimentícia por supostamente preservar mais a
qualidade do material (VIEIRA et al, 2012). Por este motivo, é necessário
intensificar os estudos nesta área, para se saber a extensão da preservação
das composições bromatológicas e minerais deste alimento.
19
1.1 JUSTIFICATIVA
A jaca é uma fruta largamente consumida em todo o mundo,
especialmente no nordeste brasileiro. Embora já tenham sido feitos muitos
estudos sobre a composição desta fruta, analisando sua polpa, semente,
casca, raiz, caule e farinha, os resultados mostram que a pluralidade de
composições químicas é muito distante entre espécies de um mesmo país.
Além disso, não existe nenhum trabalho de pesquisa enfocando a jaca
produzida no Estado do Rio Grande do Norte.
Atualmente existe um apelo muito grande quanto ao consumo de
produtos mais saudáveis. Os produtos liofilizados são uma destas alternativas
que está começando a surgir, ainda que incipiente, notadamente, no que se
refere a produtos comerciais. Por este motivo, a análise da composição da
polpa liofilizada das duas espécies de jaca é tão importante, além de ser um
trabalho inédito.
Todos os trabalhos reportados até o presente momento sobre a
composição mineral da jaca, sua semente, polpa e farinha não analisaram
todos os elementos essenciais ao organismo humano.
20
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVOS GERAIS
Determinar nas sementes desidratadas, nas polpas desidratadas e nas
polpas liofilizadas da jaca mole e da jaca dura, produzidas no Estado do RN, a
composição química de umidade, lipídeos, cinza, proteína, carboidrato, Ca, Mg,
K, Na, Co, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni e Zn. Determinar nas polpas in natura da jaca
mole e da jaca dura, produzidas no Estado do RN, a composição química de
Ca, Mg, K, Na, Co, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni e Zn.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
A – Comparar as composições bromatológica e mineral das sementes de jaca
mole e de jaca dura.
B – Comparar as composições bromatológica e mineral das polpas
desidratadas de jaca mole e de jaca dura.
C – Comparar as composições bromatológica e mineral das polpas
desidratadas e liofilizadas de jaca mole.
D – Comparar as composições bromatológica e mineral das polpas
desidratadas e liofilizadas de jaca dura.
E – Comparar a composição química nas polpas das jacas mole e dura in
natura.
21
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 JACA (Artocarpus heterophyllus Lam.)
A jaca pertence à Família Moraceae, Subfamília Artocarpoideae, Gênero
Artocarpus e Espécie Artocarpus heterophyllus Lam. Além dessa espécie,
existe outra que também é cultivada, porém apenas em países asiáticos, a
Artocarpus integer (Thumb) Merr, conhecida como Cempedak, muito comum
na península da Malásia (JANSEN, 1992; HAQ, 2006). Existem ainda mais
duas espécies que não são cultiváveis, sendo encontradas apenas em florestas
de países asiáticos. São a Artocarpus odoratíssimos Blanco e a Artocarpus
rigidus Blume (HAQ, 2006).
A palavra Artocarpus deriva do grego. Artos significa pão e carpos
significa fruta (BAILEY, 1942). A taxonomia oficial de Artocarpus heterophyllus
Lam. foi dada por Lamarck, por este motivo é usada a palavra Lam ou Lamk ao
final de seu nome científico (CORNER, 1938). Mas existe muita confusão
relativo ao seu nome devido aos vários sinônimos que existem. Esta espécie
também é conhecida como: Artocarpus philippinensis Lam., Artocarpus maxima
Blanco, Soccus arboreus major Rumph., Polyphema jaca Lour. e Artocarpus
brasiliensis Gomez (CORNER, 1938; SOEPADMO, 1992,). Como esta fruta é
encontrada em diferentes partes do planeta, existe uma enorme pluralidade de
sinônimos que ela pode ter. A Tabela 1 lista os principais nomes comuns que
esta fruta tem em diferentes partes do mundo.
A nomenclatura popular do fruto, como mostrado na Tabela 1, é
bastante diversificada. O nome Jaca vem de Chakka como é chamada na Índia
e na Malásia (HAQ, 2006; VAZHACHARICKAL, et al, 2015; TEJPAL; AMRITA,
2016). O nome chakka foi dado a primeira vez por Hendrikl van Rheede (1678-
1703) no seu livro em latim Hortus Malabaricus, vol. III (YULE; JORDANUS,
2011). O termo em inglês Jackfruit deriva da tradução direta do português para
o inglês (ASIA-PACIFIC ASSOCIATION OF AGRICULTURAL RESEARCH
INSTITUTIONS - APAARI, 2012). Outras adaptações comuns do português
para o inglês são jak ou jack (POPENOE, 1974).
22
Tabela 1: Nome da jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.) em alguns países.
Países Nomes comuns (populares)
Alemanha Jacabaum, jackbaum Bangladesh Kanthal Brasil Jaca Camboja Khnor, khnaôr China Po-lo-mi Colômbia Jaqueira Cuba Rima Espanha Jaca, jacquero E.U.A. Jack, jackfruit, jak, jaca-tree França Jacque, jacquier, jack Guiana Cartahar Holanda Nangka, jacca Índia Kanthal, kathal, kantaka, jaka, palaamaram, pilavu chakka,
halasu, panasa, chakka Indonésia Nangka, nongka, lamasa, malasa Inglaterra Jack, jackfruit, jak, jaca-tree Laos Mak mi, May mi, miiz, mizz hnang Malásia Nangka, tsjaka, jaka, chakka Mianmar Peignai Nepal Rookh-katahar Nicarágua Castaño Nova Guiné Kapiak Filipinas Langka, nangka, nanka, sagakat, badak, ananka, yanka, ubiyen Sri Lanka Jak, Palaamaram Tailândia Khanum, Makmi, Banum Porto Rico Jaca Portugal Jaca, jaqueira Vietnã Mit Zanzibar Fenesi
Fonte: HAQ (2006)
3.1.1 HISTÓRICO
A jaca é cultivada desde a pré-história (PRAKASH et al., 2009). O
registro mais antigo do uso da jaca é da Grécia antiga, feita pelo discípulo de
Aristóteles, Teofrasto (372 - 287 a.C.) (HORT, 1916 apud KHAN et al, 2010).
Há ainda referência a essa árvore no período entre 1330 a 700 a.C. sendo sua
madeira usada para carvão vegetal, na região do vale do Rio Ganges na Índia
(SARASWAT, 2004). O médico e naturalista português Garcia da Orta faz
referência à jaca em seu livro “Coloquios dos simples e drogas da India” escrito
em 1563 e publicado em 1891, com a nomenclatura em inglês de jackfruit
(TEJPAL; AMRITA, 2016).
23
Acredita-se que a jaca teve sua origem nas florestas tropicais das
cordilheiras ocidentais da península indiana, os chamados Gates Ocidentais da
Índia (JAGADEESH et al., 2007a; JAGADEESH et al., 2007b; OLIVEIRA, 2009;
PRAKASH et al., 2009; KHAN et al, 2010, BALIGA et al., 2011; SWAMI et al,
2012; WANGCHU et al., 2013; REDDY et al., 2014; VAZHACHARICKAL, et al,
2015; GOSWAMI e CHACRABATI, 2016; TEJPAL; AMRITA, 2016).
No entanto, há controvérsias entre alguns pesquisadores a respeito da
origem dessa planta. De acordo com JARRET (1959), não seria possível
identificar o progenitor da jaca nem sua exata localização. Segundo BASHAR e
HOSSAIN (1993) e HAQ (2006), a jaca teve sua origem nas Ilhas Andamão,
um arquipélago indiano de ilhas do Mar de Andamão no Oceano Índico. Outros
autores acreditam que ela teve origem na Malásia devido à grande diversidade
desta fruta na região (BARRAU, 1976).
Um estudo bastante interessante e inovador feito por BLENCH (2008),
relata que há evidências distintas de jaqueiras tanto na Índia quanto na
Malásia. Este estudo mostra que as origens dos nomes desta árvore nestas
regiões são completamente independentes e não foram transmitidos de um
povo para outro, mostrando que a ideia de que a jaca migrou da Índia para o
sul da Ásia é controversa. KHAN et al (2009), destaca que existem jaqueiras
selvagens, isto é, não cultivadas em Bangladesh. Isto, segundo o autor, é um
indicativo de que a jaca pode ter também se originado neste país e não ter sido
transportada para lá.
Mais recentemente, pesquisas em nível molecular estão trazendo à luz
novas informações a respeito da exata origem desta planta. Contudo, este
trabalho ainda não pode ser tão conclusivo uma vez que as amostras até agora
analisadas são apenas das regiões do Japão, Tailândia e EUA (KANZAKI et al,
1997; SCHNELL et al, 2001). Disto se conclui que a origem exata da jaca ainda
permanece incerta.
O que pode ser afirmado com certeza é que a jaqueira teve sua origem
nas florestas do sul da Ásia, particularmente na Índia, Myanmar, China, Sri
Lanka, Malásia, Indonésia, Tailândia e Filipinas (PRAKASH et al., 2009). Da
Ásia, ela foi para a costa leste da África e de lá se espalhou para os trópicos
(HAQ, 2006). No século XVII chegou à América Central, mais precisamente, na
Jamaica (TEJPAL; AMRITA, 2016). No século XVIII, a jaca foi introduzida e
24
Fonte: VAZHACHARICKAL et al, 2015
difundida no Brasil pelos portugueses (OLIVEIRA, 2009). No mesmo século, já
era muito popular na América do Norte, especialmente na região
estadunidense da Flórida (TEJPAL; AMRITA, 2016).
A Figura 1, mostra a distribuição da jaca em todo o mundo. Atualmente,
a jaca cresce intensamente em Bangladesh, Malásia, Índia, Myanmar, China,
Sri Lanka, Malásia, Tailândia, Filipinas, Indonésia, nas ilhas do Caribe, nas
florestas do oeste da África, no norte da Austrália, em partes do EUA, Brasil,
Porto Rico, nos Estados Federados da Micronésia e Samoa (PRAKASH et al.,
2009; TEJPAL; AMRITA, 2016; GOSWAMI e CHACRABATI, 2016).
Figura 1: Regiões ao redor do mundo onde a Artocarpus heterophyllus é encontrada e foi introduzida.
No Brasil, ela é cultivada em toda a região Amazônica e toda a costa
tropical brasileira, do Estado do Pará ao Rio de Janeiro. Também pode se
desenvolver em regiões de clima semiárido e subtropical, desde que haja a
utilização da irrigação artificial, como ocorre no Estado do Ceará. (SOUZA et
al., 2009).
3.1.2 INFORMAÇÕES BOTÂNICAS
A jaqueira é uma árvore de tamanho médio, com altura variando entre 8
a 25 metros e diâmetro do tronco entre 3 a 7 metros (GOSWAMI;
25
CHACRABATI, 2016). Algumas árvores podem chegar até 30 m de altura,
atingindo seu tamanho adulto em cerca de cinco anos. As folhas têm limbo em
forma oblonga, isto é, nem arredondada nem quadrada, variando entre o oval e
o elíptico. São mais compridas do que largas, com medidas de 4 a 25 cm de
comprimento e 2 a 12 cm de largura (HAQ, 2006). Quando jovens, as folhas
têm lobos e quando adultas ficam ovaladas (ELEVITCH; MANNER, 2006). A
Figura 2 mostra uma flor masculina e outra feminina e folhas jovens e adultas
da Artocarpus heterophyllus Lam.
Figura 2: À esquerda flor masculina (menor) e flor feminina (maior). À
direita acima folha jovem com lobos e abaixo folha adulta sem lobos.
Fonte: ELEVITCH; MANNER, 2006
A jaqueira é uma planta monóica, produzindo flores macho e fêmea na
mesma árvore. A floração na Ásia é entre dezembro e março. (HAQ, 2006). No
Brasil, sua floração ocorre entre dezembro e abril (SOUZA et al., 2009). É
considerada a maior fruta comestível do mundo, de acordo com GOSWAMI e
CHACRABATI, (2016, p.317). Uma árvore pode produzir até 700 frutos por
ano. Seu fruto pode atingir até 50 kg em massa, com comprimento variando
entre 60 a 90 cm. A jaca com maior massa encontrada até hoje foi de 81 kg, na
cidade de Panruti, na Índia. (AAPARI, 2012).
26
Fonte: PRETTE, 2012
A fruta da jaca é formada por uma parte externa, a casca, e quatro
partes internas: a polpa ou bagos, o mesocarpo, o pedúnculo ou eixo e as
sementes. A Figura 3 apresenta as quatro partes internas separadamente. O
mesocarpo é tudo que está entre a casca e a polpa. O pedúnculo é o eixo
central de sustentação da fruta, sua porção mais interna.
Figura: 3 Partes internas da jaca Artocarpus heterophyllus Lam.
Suas partes rotineiramente consumíveis são as sementes cozidas ou
assadas e a polpa in natura ou desidratada (SWAMI, et al, 2012). O mesocarpo
e o pedúnculo não são normalmente consumidos, porém, podem servir de
alimento na forma de farinha (PRETTE, 2012). A casca pode ser usada na
alimentação animal (FONSECA, 2010). Todas as partes da planta produzem
um látex que não é consumível como alimento (GOSWAMI; CHACRABATI,
2016). A Figura 4, mostra a jaca e todas as suas partes, num corte transversal.
Figura 4: (A) jaca; (B) corte transversal da jaca, mostrando casca, bagos,
mesocarpo, pedúnculo e sementes.
A superfície ou a casca da fruta é muito áspera, fibrosa e com inúmeras
saliências piramidais formadas por partes florais não fertilizadas
(NARASIMHAM, 1990; JOHN e NARASIMHAM, 1993). Cada perianto das
flores ficará carnudo transformando-se na parte comestível da fruta, seu
pericarpo. A semente fica envolta desde o pericarpo, que pode ser amarelo ou
amarelo esbranquiçado. Cada conjunto de pericarpo e semente é uma fruta
Polpa Mesocarpo Pedúnculo Semente
27
individual, biologicamente, um óvulo que foi fecundado (CORNER, 1938). As
sementes medem entre 2 a 4 cm de comprimento e uma fruta pode conter de
100 a 500 sementes, representando um máximo de 15% da massa da fruta
(MADRIGAL-ALDANA, et al 2011; MADRUGA, et al 2014).
A partir dos seus estudos de PUSHPAKUMARA et al (1996), sobre
polinização biológica, a jaqueira tem a preferência pela polinização feita pelo
vento, a anemofilia. A frutificação ocorre em cerca de 70% a 75% de todas as
flores fêmeas polinizadas. O fruto verdadeiro da jaca, do ponto de vista
morfológico, é exatamente seus bulbos, ou sua parte comestível (HAQ, 2006).
A maturação da fruta ocorre entre 79 a 163 dias, ou em períodos mais longos
de 180-240 dias (YAP, 1972). A polpa da fruta oferece cerca de 2MJ de energia
por kg de bagos maduros in natura (AHMED, et al, 1986). Em termos da massa
total da fruta, os bagos correspondem a cerca de 30% (OLIVEIRA, 2009). As
jaqueiras começam a dar frutos cerca de quatro a oito anos, depois de seu
plantio (HAQ, 2006).
As inflorescências masculina e feminina crescem separadamente e
diretamente do tronco principal da árvore ou em ramos laterais mais velhos. As
cabeças das flores masculinas têm formato oblongo com 1 a 4 cm de
comprimento e 1 cm de largura. Quando madura a cabeça fica coberta com um
pólen amarelado. As cabeças das flores femininas são muito parecidas com
aquelas masculinas, a diferença é a ausência de pólen naquelas (HAQ 2006;
GOSWAMI e CHACRABATI, 2016). A Figura 5 mostra as características
morfológicas de formação de um fruto.
Figura 5: Características morfológicas da Artocarpus heterophyllus Lam.
Fonte: HAQ, 2006
28
O fruto da jaqueira pode ser encontrado em três tipos ou variedades
diferentes:
1º Tipo: conhecida no Brasil com o nome de Jaca Mole e na Ásia como
Ghila ou Gala, esta fruta tem os bagos pouco rígidos e bastante doces
(OLIVEIRA, 2009, GOSWAMI; CHACRABATI, 2016).
2º Tipo: no Brasil ela é a Jaca Dura e na Ásia é chamada de Khaja. Sua
casca é um pouco mais dura e muito mais fibrosa. Os bagos são de
consistência um pouco mais dura e menos adocicados (OLIVEIRA,
2009, GOSWAMI; CHACRABATI, 2016).
3º Tipo: na Ásia tem o nome de Dorosha e no Brasil é conhecida como
Jaca manteiga. Tem a consistência intermediária entre aquelas dos 1º e
2º tipos. No Brasil é encontrada, preferencialmente, no estado do Rio de
Janeiro (OLIVEIRA, 2009, GOSWAMI; CHACRABATI, 2016).
A Figura 6 apresenta os três tipos de jaca.
Figura 6: As três variedades do fruto da Artocarpus heterophyllus Lam.
Jaca Dura Jaca Manteiga Jaca Mole
Os frutos podem ser colhidos mais ou menos maduros dependendo da
finalidade de uso. O fruto mais verde pode ser usado para uma salada,
enquanto aqueles mais maduros para a sobremesa (HAQ, 2006). Muitas
características podem ser observadas como indicadores da maturidade da
fruta. A melhor delas é a produção de um som oco quando é dada uma batida
firme com a palma da mão na fruta. Neste caso ela está bem madura. Outra
maneira comum é a coloração mudar de verde para verde amarelado e, a mais
comum, é a sensação de um forte aroma (PALANG; CAJES, 2000).
29
3.1.3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA
A revisão bibliográfica da composição química da jaca foi dividida em
três partes. Na primeira é abordada sua polpa, na segunda sua semente e na
terceira as demais porções da fruta, a casca, o mesocarpo e o pedúnculo.
3.1.3.1 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA POLPA
A Tabela 2 resume os resultados mais recentes obtidos para esta fruta,
bem como a variação usada e a maturação.
Tabela 2: Composição da polpa da jaca em cada 100 gramas.
COMPOSIÇÃO
Ref 1 Tipo: J.M.
Fruta
madura
Ref 2 Tipo: J.M.
Fruta
madura
Ref 3 Tipo: J.D.
Fruta verde
Ref 3 Tipo: J.D.
Fruta
madura
Ref 3 Tipo: J.M.
Fruta
madura
Ref4 Tipo: N.I.
Fruta verde
Ref 4 Tipo: N.I.
Fruta
madura
Ref 5 Tipo: N.I.
Fruta
Madura
Umidade (%) 84 73,07 77,40 80,42 81,68 76 a 85 72 a 94 76 a 85 Cinzas (%) - 3,31 0,66 0,73 0,80 0,8 0,8 a 0,9 - Lipídeos (%) 0,1 0,30 - - - 0,1 a 0,6 0,1 a 0,4 0,64 Proteínas (%) 1,9 6,63 - - - 2,0 a 2,6 1,2 a1,9 1,72 Fibras (%) 1,1 - - - - 2,6 a 3,6 1,0 a 1,5 1,5 Carboidratos (%) 18,9 16,69* - - - 9,4 a 11 16 a 25 23,5
Açúcar Total - - 6,78 13,83 10,61 - 20,6 19,08 Cálcio (mg) 20 - 17,41 51,11 25,93 30 a 73 20 a 37 34 Magnésio (mg) - - - - - - 27 37 Fósforo (mg) 30 - 26,96 28,66 20,36 20 a 57 38 a 41 36
Potássio (mg) - - - - - 287 a 323
191 a 407
303
Sódio (mg) - - - - - 3 a 35 2 a 41 3,3 Ferro (mg) 0,5 - 0,30 0,27 0,40 0,4 a 1,9 0,5 a 1,1 0,6 Manganês (mg) - - - - - - - 0,197 Vitamina A (RE) 162 165,54 - - - 9 52 a 162 33
Tiamina (mg) 30 - - - - 0,05 a 0,15
0,03 a 0,09
0,105
Riboflavina (mg) - - - - - 0,05 a
0,2 0,05 a
0,4 0,055
Luteína (µg) - 41,43 - - - - - 61 β-Caroteno (µg) - 165,65 - - - - - 157 Vitamina C (mg) - - - - - 12 a 14 7 a 10 13,7 Calorias (cal) 52 - - - - 50 a 210 88 a 410 95
Fontes: Ref 1: BAHIA (2004); Ref 2: OLIVEIRA (2009); Ref 3: LEMOS et al. (2012); Ref 4: VAZHACHARICKAL et al., (2015); GOSWAMI e CHACRABATI (2016); Ref 5: TEJPAL; AMRITA (2016).
* equivalente a 89,76% da matéria seca como informado pela autora. Referencias da tabela: N.I. = Não Informado; J.M. = Jaca Mole; J.D. = Jaca Dura
30
De acordo com MUKPRASIRT e SAJJAANANTAKUL (2004) a jaca
contém vitaminas A e C, tiamina, riboflavina, cálcio, potássio, ferro, sódio, zinco
e niacina em quantidades maiores que outros nutrientes.
Sua polpa contém também uma diversidade de compostos,
especialmente compostos fenólicos, flavonóides, arilbenzofuranos,
carotenóides, lignanas, isoflavonas, saponinas ácidos voláteis, e tiaminas
dependendo da variedade da fruta (MAIA et al., 2004; CHANDRIKA et al.,
2005; ARUNG et al., 2006; HAKIM et al., 2006; DE FARIA et al., 2009; JAGTAP
e BAPAT, 2010; BALIGA et al., 2011; SWAMI, et al, 2012, apud
VAZHACHARICKAL et al., 2015).
Os carotenóides também estão presentes de maneira bem intensa e
plural. O trabalho de DE FARIA, et al. (2009) encontrou 18 carotenóides na
polpa da jaca in natura, totalizando uma massa de 107,98 µg desta classe de
compostos. O estudo feito por SOOBRATTEE et al (2005) revelou que uma
porção de 100 g de polpa de jaca contém 4 mg de niacina ou vitamina B3.
Segundo NUR ARINA e AZRINA (2016), seu conteúdo fenólico total é de 71,1
mg equivalente de Ácido Gálico (GAE) / 100 g de matéria seca.
Um estudo recente e inédito feito por SRINIVASAN e KUMARAVEL
(2016) determinou os principais compostos encontrados no extrato etanólico da
polpa da jaca por Espectroscopia de Massa. Seus resultados identificaram 27
compostos orgânicos diferentes com predominância do Ácido n-Hexadecanóico
(C16H32O2) e da cetona Lup-20(29)-en-3-ona (C30H48O). Seus estudos
concluíram que a jaca tem predominância por compostos fitoquímicos como
ácidos graxos e esteróides, com grande potencial para as indústrias de
alimento, de cosméticos, farmacêutica e de bionanotecnologia.
3.1.3.2 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA SEMENTE
Apesar da composição química da semente da jaca ser bem conhecida,
os resultados variam muito tanto nos valores como também nos parâmetros
analisados. As publicações mais recentes a respeito deste material vegetal
estão mais concentradas na composição química e rendimento de seu amido,
bem como a produção de sua farinha. A Tabela 3 resume os resultados mais
recentes sobre a composição química da semente da jaca.
31
Tabela 3: Composição da semente da jaca em cada 100 gramas.
COMPOSIÇÃO Ref 1 Tipo: N.I.
Ref 2 Tipo: N.I.
Ref 3 Tipo: J.M.
Ref 4 Tipo: J.M.
Ref 4 Tipo: J.D.
Ref 4 Tipo: J.Mt.
Ref 5 Tipo: N.I.
Umidade (%) 54,06 61,80 74,9 42,25 35,97 21,10 51 a 64 Cinzas (%) 3,14 0,15 3,38 2,127 4,073 3,300 0,9 a 1,2 Lipídeos (%) 0,70 1,00 0,53 - - - 0,4 Proteínas (%) 21,99 11,85 15,51 14,813 13,125 18,125 6,6 a 7,0 Fibras (%) 7,32 - 7,40 3,83 2,60 1,56 1 a 1,5 Carboidratos (%) - 26,20 - - - - 25 a 38 Cálcio (mg) - 2,94 - 0,11 0,02 0,38 50 Magnésio (mg) - - - 168,7 150,7 210,0 54 Fósforo (mg) - - - 170,7 139,0 119,3 38 a 97 Potássio (mg) - 78,66 - - - - 246 Sódio (mg) - 2,84 9,98 - - - 63,2 Ferro (mg) - - - - - - 1,5 Cobre (mg) - - - 1,467 3,167 4,133 - Zinco (mg) - 2,28 - 2,333 1,500 3,100 -
Referencias da tabela: Ref 1: MADRIGAL-ALDANA, et al. (2011) Ref 2: GUPTA et al. (2011); Ref 3: PRETTE (2012); Ref 4: ABEDIN et al. (2012); Ref 5: HAQ (2006); SWAMI et al. (2012); VAZHACHARICKAL et al., (2015); GOSWAMI e CHACRABATI (2016); N.I. = Não Informado; J.M. = Jaca Mole; J.D. = Jaca Dura; J.Mt. = Jaca Manteiga
Além dos resultados mostrados na Tabela 3, ALBUQUERQUE (2011),
determinou a composição centesimal das sementes da Jaca Mole e da Jaca
Dura, produzidas no Estado da Paraíba. Para a jaca mole, os resultados
indicaram: umidade (48,04%), proteína (7,98%), lipídeos (0,59%) e cinzas
(2,16%). Para a jaca dura, encontrou os seguintes valores: umidade (58,48%),
proteína (5,56%), lipídeos (0,24%) e cinzas (1,48%).
GUPTA et al. (2011) analisam os teores de alguns metais com os
seguintes resultados: Bário (0,275 ppm), Estrôncio (0,031 ppm), Crômio (0,018
ppm), Cádmio (0,010 ppm). HAQ (2006); SWAMI et al. (2012);
VAZHACHARICKAL et al., (2015); GOSWAMI e CHACRABATI (2016)
reportaram também teores de Tiamina (0,25 mg), Riboflavina (0,11 a 0,30 mg),
Vitamina A (3,0 a 5,1 RE) e Vitamina C (11,0 mg) em cada 100 g de semente.
As sementes de jaca também contêm β-caroteno, α-caroteno, β-
zeacaroteno e crocetina, principalmente na forma trans (CHANDRIKA et al.,
2005; DE FARIA et al., 2009; JAGTAP; BAPAT, 2010; BALIGA et al., 2011). O
teor protéico das sementes de jaca é tão alto quanto o de carne vermelha e
peixes. A principal proteína presente é a jacalina, encontrada em um teor
32
superior a 50% (VAZHACHARICKAL et al., 2015). Essa proteína está
associada a atividades imunológicas (GUPTA et al., 2011).
Estudos realizados com a semente da jaqueira também mostraram seu
alto poder antioxidante, associado aos seus compostos fenólicos. Os valores
encontrados de compostos de natureza fenólica foram de 1,45 – 2,12 µg GAE/
mg de extrato da semente. Outra substância encontrada e associada a
propriedades medicinais foi a saponina (6,32 g/100 g) (GUPTA et al., 2011).
OKOYE, (2015) analisou qualitativamente e quantitativamente alguns
fitonutrientes da semente de jaca e algumas características fisicoquímicas do
óleo obtido de sua semente. Os resultados estão na Tabela 4.
Tabela 4: Análise fitoquímica da semente da jaca e características fisicoquímicas do óleo da semente da jaca.
Semente Óleo da semente Fitoquímica Valores (%) Características Valores
Alcalóide 0,55 Índice de Saponificação 149,00 KOH/g Flavonóide 0,41 Índice de Iodo 54,42 g Tanino 0,24 Índice de Peróxido 6,4 mg/kg Saponino 2,74 Índice de Acidez 5,4 Fenol 0,08 Rendimento de óleo 4,99% HCN 11,58 Ácido Oléico 0,66 g* Ácido Fítico 0,18 Ácido Esteárico 0,62 g* Gordura 4,93 Ácido Carboxílico 0,57 g*
Fonte: OKOYE, 2015 Referência da tabela: * Conteúdo de Lipídeo de 4.99%/100g
As sementes da jaca são formadas predominantemente por amido. Os
teores de amido da semente de jaca publicados recentemente mostram valores
bem próximos. MADRUGA et al. (2014) encontraram valores de 92,8% e 94,5%
para as variações mole e dura, respectivamente, de jaqueiras brasileiras do
Estado da Paraíba. MADRIGAL-ALDANA et al. (2011), estudando as sementes
de jacas mexicanas reportaram valores de 81,16% para seu teor de amido.
Mais recentemente, ZHANG et al. (2016) estudando cinco jaqueiras da China
encontraram valores de amido nas sementes entre 99,06 – 99,17%. A Tabela 5
resume os resultados da composição química do amido na semente da
jaqueira.
33
Tabela 5: Composição química do amido na semente da jaca (%).
Composição ZHANG et al., 2016 MADRUGA et al., 2014
N.I. J.M. J.D.
Umidade 10,31 – 11,68 2,75 2,86 Proteína 0,41 – 0,44 7,98 5,56 Lipídeos 0,12 – 0,18 0,59 0,24 Cinzas 0,29 – 0,34 0,16 0,07
Fontes: ZHANG et al., 2016; MADRUGA et al., 2014. Referencias da tabela: N.I. = Não Informado; J.M. = Jaca Mole; J.D. = Jaca Dura.
A farinha da jaca é uma alternativa de produto que está sendo estudada.
Seu valor comercial está associado à sua maior durabilidade, já que a semente
é rapidamente perecível (GUPTA et al., 2011). Os resultados mais recentes
publicados sobre sua composição química estão mostrados na Tabela 6.
Tabela 6: Composição química da farinha na semente da jaca (%).
Composição RETNOWATI et al., 2015
ARPIT e JOHN, 2015
Umidade 11,48 14,00 Lipídeos 1,63 1,10 Cinza 2,95 3,01 Proteína 13,97 9,00 Fibra - 2,55 Carboidrato 69,97 70,26
Fontes: RETNOWATI et al., 2015; ARPIT; JOHN, 2015.
O resultado mais recente da análise de sua composição mineral é mostrado na Tabela 7.
Tabela 7: Composição elementar da farinha da semente da jaca.
Elementos Concentração (ppm)
Ca 3087 Mg 3380 Fe 130 Zn < 0,01 K 14781 Mn 1,12 Cu 10,45 Na 60,66
Fontes: OCLOO et al., 2010
34
3.1.3.3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CASCA, PEDÚNCULO E MESOCARPO
As partes consumíveis da jaca são a polpa e a semente. As demais
porções da fruta (casca, mesocarpo e pedúnculo) não são aproveitadas e são
descartadas. PRETTE (2012) determinou a composição destas partes
descartadas e propôs a fabricação de farinhas misturando diferentes
proporções das cinco partes da fruta. Os resultados da composição química da
casca, mesocarpo e pedúnculo estão na Tabela 8.
Tabela 8: Composição química do pedúnculo, mesocarpo e casca da jaca.
Análises Pedúnculo Mesocarpo Casca
Carboidrato Total (%) 0,81 0 2,64 Fibra Alimentar (%) 8,59 7,75 12,53 Gordura (%) 0,70 3,70 0,79 Gordura Saturada (%) 0 1,20 0 Proteína (%) 1,54 5,29 2,71 Sódio (ppm) 199,62 199,78 199,66 Umidade (%) 86,21 84,36 79,08 Cinza (%) 2,15 2,70 2,25 Calorias (Kcal/kg) 15,70 54,46 28,51
Fonte: PRETTE (2012)
A casca também foi estudada por MOORTHY et al. (2017) sendo muito
rica em fibras, cálcio e pectina. Podendo ser, portanto, uma alternativa
alimentar como farinha. Sua casca também produz um látex, que foi estudado
por GOHAIN e SAHU (2016), encontrando na composição deste 71,8% de
resina. O látex seco produz artostenona, que se converte em artosterona, que
tem uma potente propriedade androgênica, isto é, possui atividade hormonal
masculina (GOHAIN; SAHU, 2016).
3.1.4 APLICAÇÕES E USOS
A jaca pode ser considerada como um alimento funcional devido aos
valiosos compostos que compõem as diferentes partes desta fruta (SWAMI et
al., 2012). A sua semente contém a proteína jacalina, que tem sido testada com
efeitos positivos na melhora da imunidade de pacientes infectados com o vírus
do tipo 1 da imunodeficiência (HAQ, 2006). THEIVASANTHI e ALAGAR (2011)
35
estudaram o efeito de nanopartículas da semente de jaca contra as bactérias
Escherichia coli e Bacillus megaterium. Eles concluíram que há muita eficiência
contra estes organismos. Todas as partes da jaqueira têm atividades
farmacológicas (TEJPAL; AMRITA, 2016). A Tabela 9, resume as principais
delas.
Tabela 9: Principais atividades farmacológicas da jaca.
Atividade farmacológica Partes da Planta
1. Anti-infecciosa Antifúngica Folha e semente Antiviral Semente Antibacteriana Cascas do caule e da raiz, folha e fruto Anticâncer Folhas e caule Antimalárica Cascas do caule e da raiz
2. Doenças Inflamatórias Inflamação Fruta Cicatrização Folha Diabete Folha
3. Atividades Diversas Antioxidante Fruto e semente Arteriosclerose Fruta e raiz Diarreicas Cascas do caule e da raiz
Fonte: TEJPAL; AMRITA, 2016
A madeira da jaca é usada no fabrico de móveis, de instrumentos
musicais e de barcos, sendo considerada de excelente qualidade e classificada
como madeira de lei. Seu látex tem aplicação na indústria na fabricação de
colas e vernizes (HAQ, 2006). As folhas são usadas para a forragem de gados
e cabras e na remoção de azul de metileno (UDDIN et al, 2009a; UDDIN et al,
2099b). Sua casca tem uma aplicação específica como adsorvente para a
remoção de cádmio (HAMEED, 2009). O amido da semente da jaca pode
funcionar como excelente estabilizante para a produção de molhos alimentícios
(RENGSUTTHI e CHAROENREIN, 2011).
4 A TÉCNICA DE DESIDRATAÇÃO POR LIOFILIZAÇÃO
A conservação dos alimentos é uma preocupação que vem desde o
homem pré-histórico. A descoberta do fogo trouxe consigo alguns métodos de
conservação de alimentos como a defumação e a salga. Existem relatos da
36
conservação de carne, por fenícios, usando mel e, de povos asiáticos, usando
a banha (OLIVEIRA, 2009).
No entanto, a conservação de alimentos só passou a ser utilizada em
maior escala na Primeira Guerra Mundial (1914 – 1918), devido às forçosas
necessidades de se manter os alimentos estocados por períodos longos e em
localidades de acesso muito restrito. Com a Segunda Guerra Mundial (1939 –
1944), houve um vultoso crescimento de metodologias de desidratação de
frutas e vegetais (OLIVEIRA, 2009).
Atualmente, é crescente a busca mercadológica por produtos
processados de alta qualidades sensorial, nutricional e funcional. Não apenas
alimentos prontos para o consumo imediato, mas também produtos como
temperos, cremes, conservantes, cereais, frutas desidratadas e muitos outros
(LANDIM et al, 2016). Uma das causas de deterioração dos alimentos é a
quantidade de água livre neles presente (OLIVEIRA, 2009). Por este motivo, é
necessário encontrar maneiras de aumentar a vida útil dos alimentos,
preservando suas características organolépticas e nutricionais.
A liofilização é uma técnica de secagem de alimentos que preserva altos
níveis de compostos bioativos totais em frutas quando comparado com a
secagem tradicional pela ação do ar e calor (RUDY et al, 2015). A liofilização é
recomendada quando existem compostos sensíveis à degradação térmica,
como os antioxidantes do tipo tocoferóis, ácido ascórbico, carotenoides e
compostos fenólicos (RUDY et al, 2015).
Alimentos liofilizados têm alto valor agregado, porque retêm grande
parte de seus nutrientes originais, já que não empregam altas temperaturas
(VIEIRA et al, 2012). No entanto, seu custo de produção ainda é elevado,
quando comparados aos mesmos produtos secos por outras técnicas mais
convencionais. Por este motivo, são necessárias pesquisas que minimizem os
custos operacionais, para poder oferecer produtos com um preço mais
competitivo (VIEIRA et al, 2012).
Além disso, a liofilização é conhecida por aumentar a vida útil do
alimento, evitando o crescimento de microrganismo e retardando a oxidação
lipídica. Este processo é aplicado para alimentos que serão estocados por um
longo período para seu uso em escala industrial (RUDY et al, 2015). As frutas
com alto teor de glicídios, como a jaca, são altamente higroscópicas. Esta
37
característica se deve ao estado amorfo de seus açúcares que retém grandes
quantidades de água, contribuindo para a deterioração dos alimentos pela
proliferação microbiana, por exemplo (CANUTO et al, 2014).
O termo liofilização vem do inglês: “loves the dry state” (NIREESHA et al,
2013). O registro do primeiro produto alimentar liofilizado vem da América do
Sul, no ano de 1890, na preservação de batatas sob condições de vácuo a 0º C
(JADHAV; MOON, 2015). Muitos anos mais tarde, o interesse nesse processo,
agora chamado liofilização, aumentou significativamente com o número
crescente de antibióticos e outros produtos farmacêuticos sensíveis (JADHAV;
MOON, 2015).
4.1 OS PRINCÍPIOS DA TÉCNICA DE LIOFILIZAÇÃO
Secagem é o processo no qual um líquido é eliminado da superfície de
um material (CELESTINO, 2010). Neste estudo, “a definição de secagem é a
eliminação da água (desidratação) de um alimento sólido, na forma de vapor,
por meio de um mecanismo de vaporização térmica numa temperatura inferior
à de ebulição da água” (CELESTINO, 2010, p. 9).
Segundo CELESTINO (2010), algumas propriedades nutritivas do
alimento podem ser perdidas, especialmente as vitaminas, em processos com
tratamento térmico de secagem. Apesar disto, a desidratação apresenta
algumas vantagens em relação ao material in natura, como o aumento da vida
útil, concentração dos nutrientes por eliminação da água e facilidade de
transporte pela compactação e menor massa. Além disso, o processo de
secagem é econômico, tem baixo custo, não precisa de mão de obra
especializada e os produtos desidratados têm baixo custo de armazenamento.
Do ponto de vista operacional, a liofilização é definida como um método
controlado de desidratação por dessecação a vácuo (JADHAV; MOON, 2015).
Tecnicamente, a liofilização pode ser definida como um método de
desidratação em que a água é congelada e depois eliminada por sublimação e
por dessorção (NIREESHA et al, 2013).
A liofilização tem que ocorrer em uma condição de pressão e
temperatura abaixo do ponto triplo da água para garantir a completa
sublimação do solvente (JADHAV; MOON, 2015).
38
A Figura 7 mostra esse processo.
Figura 7: Processo de secagem por congelamento com o ponto triplo da água a
0,01°C e 0,00603 atm.
O processo de liofilização pode ser dividido em três etapas: o
congelamento, a primeira secagem e a segunda secagem. A Figura 8 mostra
um típico ciclo da liofilização.
Figura 8: Ilustração de um típico ciclo de liofilização. 1) Congelamento, 2)
Primeira secagem, 3) Segunda secagem.
39
Genericamente, a primeira etapa consiste em converter a maior parte da
água líquida em água sólida, gelo. A segunda etapa é a sublimação deste gelo
e a terceira etapa é a remoção da água não congelada por dessorção
(NIREESHA et al, 2013).
A etapa do congelamento é iniciada com as amostras sendo expostas a
um ambiente de temperatura baixíssima, geralmente com nitrogênio líquido. De
acordo com JADHAV; MOON, (2015), neste estágio começa a formação da
nucleação do gelo, vários graus abaixo da temperatura de congelamento da
amostra. O congelamento é a etapa crítica de toda a liofilização, porque a
microestrutura criada por ela, irá representar a microestrutura do produto seco
(NIREESHA et al, 2013). Além disso, é esta etapa que garante a separação
mais efetiva da água do soluto (JADHAV; MOON, 2015).
Após a nucleação do gelo, os cristais de gelo começam a crescer como
resultado da concentração do congelamento da amostra (JADHAV; MOON,
2015). Um congelamento rápido resultará em cristais de gelo pequenos, que
são mais difíceis de liofilizar. O congelamento lento resulta em cristais de gelo
maiores, o que diminui o impedimento dos canais de sublimação na matriz do
produto, tornando a liofilização mais eficiente (NIREESHA et al, 2013).
A maior parte das amostras que são liofilizadas são eutéticas, isto é, são
misturas de substâncias que congelam a uma temperatura abaixo da
temperatura da água ao seu redor. Essa é a temperatura eutética. O chamado
ponto eutético é onde coexistem as fases sólida, líquida e gasosa. É
fundamental congelar as amostras abaixo da temperatura eutética, para
garantir que toda a água foi efetivamente congelada (NIREESHA et al, 2013).
Outro tipo de amostra para o congelamento são as suspensões. Nestes
casos, são formadas estruturas vítreas, durante o processo de congelamento,
devido ao estado amorfo das suspensões. As estruturas congeladas no ponto
de transição vítreo formam um estado sólido vítreo muito difícil de ser liofilizado
(NIREESHA et al, 2013). Na temperatura de transição vítrea, ocorre a máxima
concentração do congelamento. Por este motivo, a amostra tem que ser
congelada abaixo da temperatura de transição vítrea, se está num estado
amorfo ou, abaixo da temperatura eutética, se está no estado cristalino
(JADHAV; MOON, 2015).
40
Para completar o congelamento e/ou aumentar o tamanho dos cristais,
um procedimento opcional (chamado em inglês de Annealing) pode ser feito
aumentando a temperatura em 10 ou 20º C acima da temperatura de transição
vítrea, como já mostrado na Figura 8 (NIREESHA et al, 2013).
Após o congelamento do produto, é necessário se estabelecer as
condições para que a água seja removida por sublimação sem afetar a
estrutura da amostra. Para isto, é necessário estabelecer um rigoroso controle
de duas variáveis: a temperatura e a pressão (NIREESHA et al, 2013).
A etapa da primeira secagem ocorre com a aplicação do vácuo à
amostra congelada. A força real de sublimação é fornecida pela diferença entre
a pressão de vapor da interface de gelo do produto e a superfície do
condensador. A pressão interna da câmara do liofilizador deve ser a menor
possível, uma vez que ela diminui a pressão de vapor do gelo prejudicando a
velocidade de sublimação. Como a pressão de vapor depende da temperatura,
é necessário que a temperatura do produto seja maior que aquela do
condensador. (JADHAV; MOON, 2015).
É muito importante que a temperatura em que o produto será liofilizado
seja adequada à manutenção da integridade da estrutura congelada e ao
mesmo tempo, maximize a pressão de vapor da amostra. Este equilíbrio é
chave para a otimização da secagem (NIREESHA et al, 2013).
A etapa da primeira secagem é completada quando toda a massa da
água é removida por sublimação. Neste ponto, o produto ainda contém alguma
água ligada e não congelada que tem de ser removida por dessorção a
temperaturas mais elevadas. Inicia então a secagem secundária (JADHAV &
MOON, 2015).
O produto aparenta estar seco, porém ainda existe uma umidade
residual de cerca de 7 a 8%. Para sua remoção é necessário elevar um pouco
a temperatura acima da temperatura ambiente, mas compatível com a
sensibilidade do produto. Este processo é chamado de Dessorção Isotérmica
(NIREESHA et al, 2013). A temperatura recomendada para esta etapa está
entre 20 e 40º C e a umidade ao final da segunda secagem é menor que 1%
(JADHAV & MOON, 2015).
Ao contrário da primeira secagem em que a temperatura é baixa e a
pressão moderada, na segunda secagem, a temperatura é mais alta e a
41
pressão é reduzida ao seu valor mínimo. Isso se deve ao fato da umidade
retirada nesta etapa estar mais fortemente ligada às estruturas moleculares,
requerendo mais energia para o rompimento das interações intermoleculares. É
necessário aumentar a temperatura com muito cuidado para evitar a
polimerização protéica ou a biodegradação. A segunda secagem geralmente
leva de 1/3 a 1/2 do tempo usado na primeira secagem (NIREESHA et al,
2013). A Figura 9 mostra todos os passos em um ciclo completo de liofilização.
Figura 9: Etapas envolvidas na liofilização.
4.2 OS COMPONENTES BÁSICOS DE UM LIOFILIZADOR
Os equipamentos essenciais para um liofilizador funcionar estão
mostrados na Figura 10 e descritos a seguir.
Figura 10: Equipamentos mínimos de um liofilizador.
42
Câmara: pode ser chamada de câmara de liofilização ou de cabine. É a
região onde o vácuo será mais fortemente sentido. Ela é feita internamente por
um grupo de prateleiras de aço inoxidável e coberta por uma tampa (de
plástico) que a envolve completamente (NIREESHA et al, 2013).
Prateleiras: é o local onde as amostras serão colocadas. O sistema de
prateleiras age como um trocador de energia, removendo energia do produto
durante o congelamento e fornecendo energia durante as secagens primária e
secundária (NIREESHA et al, 2013).
Condensador: equipamento que geralmente vem abaixo da câmara de
liofilização, mas pode ser colocada acima também. Sua função é a de
converter o vapor de água retirada da amostra em água líquida/sólida
(NIREESHA et al, 2013).
Sistema de vácuo: para a remoção efetiva do solvente é necessário
fazer vácuo. Ele será feito com o uso de uma bomba de vácuo. Para sistemas
maiores pode-se usar mais de uma bomba de vácuo. Normalmente os
trabalhos em nível de pesquisas são feitos com amostras em menor
quantidade necessitando de apenas uma bomba de vácuo. Porém em níveis
industriais é usado mais de uma bomba (NIREESHA et al, 2013).
Sistema de controle: o controle é todo automatizado. Por isso um painel
de controle é instalado para a determinação dos parâmetros como pressão e
temperatura a serem adotados no processo (NIREESHA et al, 2013).
Estes são os equipamentos mais básicos para um liofilizador funcionar.
Neste caso, está sendo considerado que a amostra será previamente
congelada e então colocado no equipamento. No entanto, existem liofilizadores
que também dispõe dos recursos para a etapa de congelamento feito dentro da
própria câmara de liofilização.
5 ASPECTOS GERAIS DO ICP-OES
Em meados dos anos 60, o Plasma Indutivelmente Acoplado, ICP
(Inductively Coupled Plasma) foi desenvolvido para ser usado na
Espectrometria de Emissão Óptica, OES (Optical Emission Spectrometry), na
Universidade do Estado de Iowa, nos Estados Unidos, por Fassel e por
Greenfield na Albright & Wilson Ltd., na Inglaterra. O primeiro instrumento de
43
ICP-OES disponível comercialmente foi desenvolvido em 1974. Atualmente, o
ICP não é apenas a fonte de íons mais popular para OES, mas é também uma
excelente fonte de íons para a Espectrometria de Massa com Plasma
Indutivamente Acoplado (ICPMS). O ICP-OES é um sucesso comercial
comprovado. A sua defectabilidade aumentou muito nos últimos 35 anos.
(HOU; JONES, 2000).
A técnica de ICP-OES é usada em muitos laboratórios, devido a
algumas características como robustez, não poluente para o meio ambiente e,
principalmente, devido à sua capacidade de realizar análise de mais de 70
elementos incluindo o P e o S (HOU; JONES, 2000; SALIHA; JAAFAR, 2013).
A Figura 11 resume os principais componentes de um ICP-OES convencional.
Figura 11: Principais componentes de um equipamento típico de ICP-OES.
A técnica de ICP-OES tem como diretriz básica a emissão de radiação
eletromagnética por átomos/íons. Esta radiação é gerada por um plasma de
argônio. Dessa maneira, a parte mais importante deste equipamento é a fonte
geradora desse plasma. O plasma é um gás ionizado de argônio que é formado
dentro de um equipamento chamado de tocha. A tocha é formada por três
partes: tubo externo, tubo intermediário e tubo injetor. O tubo externo (diâmetro
44
de 9 mm a 27 mm) é o local onde circula o gás do plasma ou gás de
refrigeração, com uma vazão entre 10 a 20 L/min, com um valor mais usual de
15 L/min. Esse gás circula tangenciando o tubo externo mantendo e resfriando
o plasma. O tubo intermediário tem as funções de fazer o gás do plasma
circular de modo tangente e inserir o gás auxiliar. O gás auxiliar ajuda na
transferência de energia para a amostra, além de manter o plasma afastado do
tubo injetor. Seu fluxo é de 0 a 2 L/min (HOU; JONES, 2000; RAINONE, 2011).
No tubo injetor, existe o gás de nebulização. Esse gás, ao passar pelo
aerossol, transporta a amostra até o plasma. O tempo que a amostra vai ficar
em contato com o plasma depende da vazão desse gás e do diâmetro interno
do tubo injetor. A vazão típica desse gás é de 0,3 L/min a 2 L/min. Quanto
maior a vazão, maior a velocidade com que as amostras passam pelo plasma.
O diâmetro do tubo interno varia de 0,8 mm a 2,0 mm. A redução desse
diâmetro para uma mesma vazão aumenta a pressão e aumenta a velocidade
da amostra no plasma (RAINONE, 2011).
A formação do plasma ocorre em várias etapas. Inicialmente é purgado
o gás argônio até o compartimento da tocha. Através da passagem de uma
corrente elétrica por uma bobina que envolve a tocha é gerado um campo
magnético que oscila de acordo com o sentido da corrente. Essa oscilação se
deve a uma fonte de rádio frequência. Para a maioria dos equipamentos de
ICP/OES o gerador de rádio frequência tem uma frequência de 27 ou 40 MHz.
Através de uma descarga elétrica, um ignitor chamado Tesla promove a
ionização do argônio. Os íons e elétrons gerados são acelerados pelo campo
magnético e colidem com diversos átomos de argônio, causando uma
ionização em cadeia. O plasma consiste exatamente nessas partículas
aceleradas e carregadas (HOU; JONES, 2000; RAINONE, 2011).
O plasma de argônio tem uma temperatura muito elevada, podendo
chegar até 10.000 K. Essa alta temperatura é uma das grandes vantagens do
uso do ICP em relação à outras técnicas. Outro aspecto importante do uso do
plasma de argônio é a elevada energia média de seus íons de cerca de 15,76
eV. Como a energia média dos metais varia de 7 a 8 eV, a energia do plasma é
suficiente para garantir a excitação e a emissão desses analitos. Essa energia
é consumida pelo aerossol que chega ao plasma durante os vários processos
que ocorrem até a formação de átomos e íons, suas excitações e emissões
45
(RAINONE, 2011). Estes processos envolvem as seguintes etapas: A primeira
etapa é a dessolvatação, a remoção do solvente para formar um aerossol seco
ou micropartículas sólidas. A segunda etapa é a vaporização ou a
decomposição das partículas para moléculas no estado gasoso. A terceira
etapa é a atomização, isto é, a quebra das moléculas gasosas transformando-
se em átomos. A quarta etapa é a excitação dos átomos seguida da quinta
etapa, a ionização atômica e a consequente emissão de radiação por estas
espécies. (HOU; JONES, 2000). A Figura 12 esquematiza estas etapas.
Figura 12: Processos que ocorrem quando uma gota da amostra entra em
contato com o plasma.
A radiação emitida pelos átomos e íons gerados é separada em
comprimentos de onda específicos por um policromador com arranjo echelle
(palavra francesa que significa janela). A identificação e a quantização dos
elementos da amostra são feitas por estes comprimentos de onda (RAINONE,
2011).
A grade de echelle é uma superfície bem finamente dividida, compondo-
se de cerca de 70 ranhuras por milímetro, correspondendo a uma distância
entre as ranhuras de 0,014 mm (HOU; JONES, 2000).
46
A Figura 13 esquematiza um típico policromador echelle.
Figura 13: Esquema de um policromador echelle.
O sistema de introdução da amostra é formado por três componentes:
uma bomba peristáltica para arrastar a solução, um nebulizador para gerar o
aerossol e uma câmara de expansão ou câmara de nebulização para controlar
que apenas as menores gotículas cheguem ao plasma (RAINONE, 2011).
6 A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DOS ELEMENTOS QUÍMCOS
Enquanto muitos elementos químicos são tóxicos dependendo do grau
de exposição, muitos desses elementos também podem ser essenciais ao
funcionamento do organismo. Por este motivo é fundamental conhecer os
limites que torna um elemento essencial, pouco tóxico, medianamente tóxico
ou muito tóxico para um organismo vivo (NUNES, 2009).
6.1 OS ELEMENTOS QUÍMICOS ESSENCIAIS E OS TÓXICOS
Os elementos químicos responsáveis pela manutenção das funções
fisiológicas normais, participando de reações químicas no organismo animal,
são chamados de elementos essenciais. Em sua ausência, o organismo não
47
consegue completar a reação química, podendo comprometer seu
funcionamento ou crescimento. Os elementos essenciais são classificados de
acordo com a concentração que são encontrados nos tecidos ou nos fluidos
corporais (NUNES, 2009).
Os elementos essenciais chamados de Maiores são aqueles cujo teor
nos fluidos seja em torno de 1 mg/L e nos tecidos menor que 100 mg/kg. Já os
elementos encontrados em teores menores que 10 µg/L nos fluidos e menores
que 100 mg/kg nos tecidos corporais são classificados como Traço. Existem
ainda os Ultra Traços, com teores menores que 1 µg/L nos fluidos biológicos
(NUNES, 2009). A Tabela 10 resume os principais elementos essenciais
maiores e traço.
Tabela 10: Elementos essenciais para o organismo humano.
TEORES ELEMENTOS
Maiores Na, K, Mg, Ca, P Traço Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Se, Zn, Ni, Mo, V, I, B, Si
Fonte: COULTATE, 2004
Os elementos que não se conhece nenhum efeito benéfico, são
chamados de elementos não essenciais. Neste grupo, pode ter elementos que
nos teores de traço podem ser altamente tóxicos. É o caso do arsênio, cádmio,
mercúrio e chumbo. Os elementos não essenciais também podem ser
classificados como de média e baixa toxicidade como alumínio, bismuto, gálio,
ouro, lítio, platina, estanho, bário, berílio, níquel, germânio, índio, prata, titânio e
telúrio. A este grupo estão também alguns elementos essenciais como cobalto
crômo trivalente, cobre, ferro, magnésio, manganês, molibdênio, selênio e
zinco (KLAASSEN, 2001). A Tabela 11 resume os principais metais quanto às
suas toxicidades.
Tabela 11: Relação dos metais e seus níveis de toxicidades em humanos.
AÇÃO METAIS
Alta toxicidade com múltiplos efeitos As, Be, Cd, Cr, Ni, Pb, Hg, Tl, U Potencial toxicidade de metais essenciais Co, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Se, Zn Pouca toxicidade Sb, Ba, Ge, In, Ag, Ta, Sn, Ti, V
Fonte: KLAASSEN, 2001
48
7 MATERIAIS E MÉTODO
O desenvolvimento experimental foi realizado no Laboratório de Química
Analítica Aplicada (LAQUANAP) do Instituto de Química da Universidade
Federal do Rio Grande do Norte entre os meses de abril a dezembro de 2016.
7.1 EQUIPAMENTOS
Balança Analítica Marca Tecnal Modelo B-Tec 210.A;
Destilador de Nitrogênio Marca Solab Modelo SL-74;
Determinador de Fibras Marca Lucadema Modelo NL61/02;
Digestor Marca Solab Modelo SL 25-40;
Espectrômetro de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado
ICP-OES Marca Thermo Analítica Modelo iCAP 6300;
Estufa Marca Quimis Modelo Q-314M243;
Extrator Soxhlet Marca Marconi Modelo MA 044/550;
Forno Mufla Marca EDG Modelo 3000 EDG 3 P-S;
Liofilizador Marca Terroni Modelo Enterprise;
Liquidificador Marca Bluesky.
7.2 REAGENTES
Ácido Bórico PA (H3BO3) Marca Reagen;
Ácido Clorídrico PA (HCl) 37% Marca Proquímios;
Ácido Nítrico PA (HNO3) 65% Marca Vetec;
Ácido Sulfúrico PA (H2SO4) 95-99% Marca Nuclear;
Azul de Metileno PA (C16H18N3SCl) Marca CPQ;
Éter Etílico PA (C4H10O) 99,5% Marca Vetec;
Hidróxido de sódio PA (NaOH) Marca Reagen;
Sulfato de Cobre II PA (CuSO4) Marca Reagen;
Sulfato de Potássio PA (K2SO4) Marca Reagen;
Vermelho de Metila PA (C15H15N3O2) Marca Vetec.
49
7.3 METODOLOGIA
Os procedimentos experimentais utilizados estão baseados na
metodologia do Instituto Adolfo Lutz (IAL) de 2008. A variedade da jaca mole foi
adquirida junto ao comércio da cidade de Santa Cruz-RN. A variedade da jaca
dura foi adquirida junto ao comércio da cidade de Macaíba-RN.
7.3.1 DETERMINAÇÃO DE UMIDADE – MÉTODO CLÁSSICO (IAL, p.98,
2008)
MATERIAL: Estufa, dessecador com sílica gel, balança analítica, cápsula de
porcelana de 8 cm de diâmetro, pinça metálica, espátula metálica.
PROCEDIMENTO: As jacas mole e dura foram lavadas com água destilada e
abertas. As sementes foram separadas da polpa e trituradas em um
liquidificador com pás de metal. Foram separados quatro recipientes de vidro
de dimensões de 20 cm de largura por 25 cm de comprimento onde foram
acondicionadas, separadamente, as sementes trituradas e as polpas das duas
variedades de jaca. Em doze cápsulas de porcelana de 8 cm de diâmetro
limpas, secas e com massas previamente determinadas foram colocadas as
amostras e levadas para a estua a 105º C ± 5º C, com circulação forçada de ar
e com medição de massa a cada 3 h até massa constante. A Tabela 12 mostra
as massas úmidas ou in natura e as massas secas, após a desidratação
completa.
Tabela 12: Massas medidas para a determinação de umidade usando o
método de desidratação clássico (g).
Medidas
das
amostras
Jaca Mole Jaca Dura
Polpa Semente Polpa Semente
Seca Úmida Seca Úmida Seca Úmida Seca Úmida
1ª amostra 2,1292 10,7927 3,8067 10,1439 2,5427 10,2645 3,6910 10,0585
2ª amostra 2,0297 10,3859 3,7977 10,0384 3,0842 10,6077 3,6804 10,0389
3ª amostra 2,1472 10,4919 3,7948 10,0755 2,8883 10,5080 3,7040 10,0943
50
CÁLCULO
% 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = [1 − (𝑀𝑆
𝑀𝑈)] . 100 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 1
Sendo
MS = Massa seca;
MU = Massa úmida
7.3.2 DETERMINAÇÃO DE CINZAS (IAL, p.105, 2008)
MATERIAL: Cadinho de porcelana de 4 cm de diâmetro, mufla, bico de
Bunsen, dessecador com sílica gel, balança analítica, almofariz, pistilo,
espátula metálica e pinça metálica.
PROCEDIMENTO: A metodologia se baseia na queima de toda a matéria
orgânica seguida de incineração no forno do tipo mufla. A matéria inorgânica
que permanece são as cinzas. Doze cadinhos de porcelana de 4 cm de
diâmetro limpos, secos e com massas previamente determinadas foram
separados para acondicionar as amostras desidratadas da polpa e das
sementes pulverizadas das jacas mole e dura. Em seis outros cadinhos em
iguais condições e mesmas dimensões foram colocadas as amostras das
polpas pulverizadas das duas variedades de jaca desidratadas por liofilização.
Os cadinhos com as amostras foram aquecidos no bico de Bunsen até não sair
mais fumaça e colocados na mufla a 550º C ± 5º C por 4 h. A Tabela 13 mostra
as massas das amostras desidratadas e liofilizadas e as cinzas obtidas.
Tabela 13: Massas medidas para a determinação de cinzas (g).
Variedades Parte
analisada
1ª Medida 2ª Medida 3ª Medida
Cinza Desi** Cinza Desi** Cinza Desi**
Jaca Mole
Polpa 0,4384 10,0573 0,4418 10,0858 0,4381 10,0113
Semente 0,3504 10,0050 0,3440 10,0056 0,3454 10,0119
Polpa Lio* 0,1657 5,0237 0,1649 5,0402 0,1662 5,0367
Jaca Dura
Polpa 0,3769 10,0347 0,3780 10,0099 0,3796 10,0017
Semente 0,3407 10,0277 0,3511 10,0728 0,3476 10,0460
Polpa Lio* 0,1477 5,0193 0,1482 5,0217 0,1469 5,0148
* Polpa Lio. = Polpa Liofilizada ** Desi = Amostra Desidratada
51
CÁLCULO
% 𝑐𝑖𝑛𝑧𝑎𝑠 = [(𝑀𝐶
𝑀𝐼)] . 100 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 2
Sendo
MC = Massa cinza
MI = Massa inicial
7.3.3 DETERMINAÇÃO DE LIPÍDEOS (IAL, p.117, 2008)
MATERIAL: Aparelho extrator de Soxhlet, proveta de 100 mL, balança
analítica, almofariz, pistilo, estufa, dessecador com sílica gel, papel toalha,
papel de seda, espátula metálica.
PROCEDIMENTO: O método se baseia na extração de lipídeos via Soxhlet
usando éter etílico a quente como solvente. Na determinação de lipídeos as
amostras da semente, da polpa desidratada e da polpa liofilizada foram
pesadas e colocadas em cartuchos de papel toalha de 8 cm de altura e 2 cm
de diâmetro. Os cartuchos e o solvente foram colocados separadamente no
extrator de Soxhlet. O sistema ficou em refluxo por 4 h. Foi utilizado um
cartucho vazio como branco. A Tabela 14 mostra as massas de amostra
desidratada e a massa de lipídeo obtida.
Tabela 14: Massas medidas para a determinação de lipídeos (g).
Variedades Parte
analisada
1ª Medida 2ª Medida 3ª Medida
Lipídeo Desi# Lipídeo Desi# Lipídeo Desi#
Jaca Mole
Polpa 0,0066 2,5177 0,0037 2,5146 0,0021 2,5226
Semente 0,0078 2,5034 0,0136 2,5661 0,0063 2,5118
Polpa Lio* 0,0060 2,5086 0,0138 2,5175 0,0007** 2,5156
Jaca Dura
Polpa 0,0377 2,5382 0,0410 2,5588 0,0381 2,5113
Semente 0,0189 2,5115 0,0214 2,5109 0,0264 2,5340
Polpa Lio* 0,0223 2,5130 0,0260 2,5060 0,0297 2,5230
* Polpa Lio. = Polpa Liofilizada # = Amostra desidratada ** Devido ao seu desvio em relação às outras medidas e por sua ordem de grandeza ser muito pequena este valor não foi utilizado.
52
CÁLCULO
% 𝑙𝑖𝑝í𝑑𝑒𝑜𝑠 = [(𝑀𝐿
𝑀𝐼)] . 100 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 3
Sendo
MG = Massa de lipídeos
MI = Massa inicial
7.3.4 DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS (IAL, p.123, 2008)
MATERIAL: Destilador de nitrogênio, balança analítica, digestor, tubo de ensaio
de 18 cm de altura e 2 cm de diâmetro, frasco Erlenmeyer de 500 mL, bureta
de 25 mL, espátula metálica, almofariz, pistilo, pera, papel de seda, pipeta
graduada de 5 mL, pipeta graduada de 25 mL.
PROCEDIMENTO: Foi utilizado o método de Kjeldahl para a determinação do
teor de nitrogênio total de origem orgânica. O procedimento se baseou na
digestão das amostras pulverizadas da polpa desidratada, da polpa liofilizada e
das sementes da jaca mole e da jaca dura por 4 horas a 350º C com 4 mL de
ácido sulfúrico concentrado por amostra e 2,05 g da mistura homogênea
catalisadora de sulfato de potássio e sulfato de cobre II na proporção de 4:1 por
amostra. Desta forma todo carbono e hidrogênio foram reduzidos a gás
carbônico e água e o nitrogênio das amostras foi reduzido a sulfato de amônio.
Cada uma das amostras digeridas foi então destilada em meio alcalino pela
adição de uma solução de hidróxido de sódio 40%. Este procedimento levou o
nitrogênio, ora reduzido a sulfato de amônio, a ser liberado na forma gasosa de
amônia. Esta amônia foi recolhida em um erlenmeyer com 25 mL de ácido
bórico, formando o borato de amônio, o qual foi quantificado por titulação com
ácido clorídrico 0,1028 mol/L padronizado com carbonato de sódio. Nesta
titulação foi usado como indicador a mistura de azul de metileno e vermelho de
metila na proporção de 3:1. O mesmo procedimento foi feito para a
determinação do volume de HCl gasto na titulação do branco. O fator de
conversão usado foi 6,25. A Tabela 15 mostra as massas desidratadas das
amostras usadas na etapa da destilação e os volumes de ácido clorídrico
usados na etapa da titulação.
53
As equações químicas do procedimento de determinação de proteínas
estão mostradas abaixo.
𝐴𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑐𝑜𝑚 𝑁 + 𝐻2𝑆𝑂4 (𝑎𝑞)𝑐𝑎𝑡∗→ (𝑁𝐻4)2𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) + 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜𝑠
(𝑁𝐻4)2𝑆𝑂4 (𝑎𝑞) + 𝑁𝑎𝑂𝐻(𝑎𝑞) → 𝑁𝐻3 (𝑔) + 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜𝑠
3 𝑁𝐻3 (𝑔) + 𝐻3𝐵𝑂3 (𝑎𝑞) → (𝑁𝐻4)3𝐵𝑂3 (𝑎𝑞)
(𝑁𝐻4)3𝐵𝑂3 (𝑎𝑞) + 3 𝐻𝐶𝑙(𝑎𝑞) → 3 𝑁𝐻4𝐶𝑙(𝑎𝑞) + 𝐻3𝐵𝑂3 (𝑎𝑞)
*cat = mistura catalítica de CuSO4 e K2SO4
Tabela 15: Dados medidos para a determinação de proteínas.
Variedades Parte
analisada
1ª Medida 2ª Medida 3ª Medida
V/mL** Mam/g*** V/mL** Mam/g*** V/mL** Mam/g***
Jaca Mole
Polpa 0,8 0,1025 0,8 0,1102 0,8 0,1111
Semente 2,0# 0,1051 1,7 0,1045 1,7 0,1013
Polpa Lio* 0,8 0,1283 0,6 0,1056 0,7 0,1262
Jaca Dura
Polpa 0,9 0,1378 0,8 0,1089 0,8 0,1075
Semente 1,7 0,1055 1,7 0,1038 1,6 0,1019
Polpa Lio* 0,6 0,1061 0,6 0,1132 0,7 0,1225
* Polpa Lio. = Polpa Liofilizada ** V/mL= Volume de HCl em mL gasto na titulação menos o volume da titulação do branco. *** Mam/g = Massa de amostra em gramas usada na digestão. # Devido ao desvio em relação as outras medidas este valor não foi usado.
CÁLCULO
%𝑁𝑇 = [(𝑉𝑎𝑎 − 𝑉𝑎
𝑏) . 𝐶𝑎 . 𝑀𝐴𝑁1000
𝑚𝑎𝑚] . 100 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 4
Como o teor médio de nitrogênio nas proteínas é de 16%, o cálculo
destas envolve a multiplicação pelo fator empírico 6,25. A determinação deste
fator envolve a seguinte análise (CECCHI, 2003):
100 𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎𝑠 _____16 𝑔 𝑑𝑒 𝑁
𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎𝑠 _____𝑛 𝑔 𝑑𝑒 𝑁
𝑥 = 100. 𝑛
16= 𝑛 . 6,25 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎𝑠 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 5
54
Desta maneira, a equação final que determina o teor percentual de
proteína é dada pela Equação 6:
%𝑃𝐵 = %𝑁𝑇 . 6,25 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 6
Sendo
%𝑃𝐵 = Porcentagem de proteína bruta
%𝑁𝑇 = Porcentagem de nitrogênio total
𝑉𝑎𝑎 = Volume de HCl gasto na titulação das amostras em mL
𝑉𝑎𝑏 = Volume de HCl gasto na titulação do branco em mL
𝐶𝑎 = Concentração de HCl em mol/L
𝑀𝐴𝑁 = Massa atômica do nitrogênio em g/mol
7.3.5 DETERMINAÇÃO DE CARBOIDRATOS
PROCEDIMENTO: A determinação de carboidrato foi feita pela diferença de
massa entre o teor percentual de matéria seca e a soma dos teores
percentuais de cinzas, lipídeos e proteínas.
CÁLCULO
%𝐶𝑎𝑟𝑏𝑜𝑖𝑑𝑟𝑎𝑡𝑜 = %𝑀𝑆 − (%𝐶𝑍 +%𝐿𝐼𝑃 +%𝑃𝐵) 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 7
Sendo
𝑀𝑆 = Matéria seca
𝐶𝑍 = Cinzas
𝐿𝐼𝑃 = Lipídeos
𝑃𝐵 = Proteína bruta
7.3.6 DESIDRATAÇÃO POR LIOFILIZAÇÃO
MATERIAL: Liofilizador Terroni Enterprise, congelador tipo freezer, dessecador
com sílica gel, balança analítica, recipiente plástico cilíndrico de 6 cm de altura
por 3 cm de diâmetro, almofariz, pistilo, pinça metálica, espátula metálica, luvas
e nitrogênio líquido.
55
PROCEDIMENTO: As polpas das jacas mole e dura foram acondicionadas em
três recipientes plásticos tarados para cada variedade, totalizando seis
recipientes. As massas do conjunto amostra e recipiente foram medidas. As
amostras foram colocadas no congelador para a preservação da composição.
Após esse congelamento inicial as amostras foram partidas em pedaços
grandes e colocadas em nitrogênio líquido. Em seguida elas foram
acondicionadas no liofilizador, permanecendo por 72 horas. Depois da
liofilização, as amostras foram pesadas, retiradas dos recipientes e
pulverizadas no almofariz com o pistilo. As amostras pulverizadas foram
guardadas no dessecador para futuras análises.
CÁLCULO
% 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = [1 − (𝑀𝑆
𝑀𝑈)] . 100 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 8
Sendo
MS = Massa seca
MU = Massa úmida
7.3.7 DETERMINAÇÃO DOS MINERAIS
MATERIAL: Balão volumétrico de 50 mL e de 100 mL, funil de vidro para
filtração comum, papel de filtro, suporte universal, frascos plásticos de 100 mL
e de 50 mL, bagueta de vidro e ICP-OES.
PROCEDIMENTO: As cinzas obtidas pela metodologia descrita na página 51
foram dissolvidas com ácido nítrico a 10% v/v. Este conteúdo foi filtrado num
funil de vidro com papel de filtro e transferido para o balão volumétrico com
auxílio de um bagueta. O volume do balão volumétrico foi completado com
água destilada, as amostras foram homogeneizadas e transferidas para frascos
plásticos para posterior análise no ICP-OES.
CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO DO ICP-OES: Os metais estudados foram Na,
K, Ca, Mg, Co, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni e Zn. Todos esses elementos foram
quantificados por um ICP-OES da Marca Thermo Analítica Modelo iCAP 6300
de acordo com o método USEPA 6010C. As condições de operação estão
56
mostradas na Tabela 16 e as condições de leitura mostradas na Tabela 17. As
curvas de calibração foram construídas com um fator de correção 0,999 e as
soluções padrões usadas foram aquelas da Marca Accustandart® 1000 mg/L.
Tabela 16: Condições de operação do ICP-OES.
Potência do Plasma 1150 W Gás Refrigerante 4,0 L/min Gás Auxiliar 0,5 L/min Visão Axial Nebulizador V-Groove Pressão do Nebulizador 0,16 µPa
Tabela 17: Condição de leitura das amostras no ICP-OES.
Elemento Comprimento de onda (nm)
Ca 422,7 Cu 327,3 Co 231,1 Cr 359,3 Fe 248,3 Mg 202,6 Mn 403,1 Na 818,8 Ni 216,5 K 769,3 Zn 206,2
Os resultados em ppm (mg/L) foram convertidos para g/100g de matéria
seca de acordo com as Equações 9 e 10, desenvolvida abaixo:
O resultado da leitura de cada amostra no ICP-OES é aqui chamado de
Ci, que equivale a um valor em ppm ou mg/L. Como foi usado um balão de 100
mL no preparo das amostras, então:
1000 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 _____ 𝐶𝑖 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜
100 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 _____ 𝑥 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜
𝑥 = 𝐶𝑖10 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 9
57
Como na massa da amostra (MA) há Ci/10 mg do analito em 100mL, então:
𝑀𝐴 𝑔 ____ 𝐶𝑖/10 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜
100 𝑔 _____𝐶 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜
𝐶 = 10. 𝐶𝑖𝑀𝐴
𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 10
Sendo:
𝐶 = Concentração do analito em mg/100 g.
𝐶𝑖 = Concentração do analito em mg/L.
𝑀𝐴 = Massa da amostra em gramas.
A conversão dos resultados do teor de metais para in natura se deu com
base na Equação 10 e nas Equações 11, 12 e 13, desenvolvidas a seguir:
100 𝑔 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑖𝑛 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 _____(%𝑀𝑆)𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
𝑥 𝑔 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑖𝑛 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 _____100 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
𝑥 = 100.100
(%𝑀𝑆) 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 11
A Equação 12 determina o quanto existe de amostra in natura em 100 g
de amostra seca. Para se determinar o quanto existe do analito em 100 g de
amostra in natura, é feita a proporção mostrada abaixo:
100 𝑔 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 ____𝐶 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜 _____100.100
(%𝑀𝑆) 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑟𝑎 𝑖𝑛 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎
𝐶𝑛 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜 _____100 𝑔 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑖𝑛 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎
𝐶𝑛 = 𝐶 . (%𝑀𝑆)
100 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 12
Sendo:
𝐶 = Concentração do analito em mg/100 g.
𝐶𝑛 = Concentração do analito em mg/100g com a fruta in natura.
(%𝑀𝑆) = Percentual de matéria seca em gramas.
58
Substituindo a Equação 10 na Equação 12 é encontrada a formulação
para a conversão da concentração do metal para o material in natura a partir
dos valores lidos no equipamento de análise.
𝐶𝑛 = 𝐶𝑖 . (%𝑀𝑆)
10 .𝑀𝐴 𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 13
7.3.8 TRATAMENTO DOS DADOS
Quando os resultados da análise de uma mesma variável em plantas
diferentes não são iguais, é necessário fazer uso de algum tratamento
estatístico para poder mensurar se estas diferenças são significativas ou não.
Um dos testes indicados é o teste t de Student.
Os valores da maioria dos parâmetros analisados para as diferentes
variedades da jaca apresentaram aparente disparidade. Para avaliar o grau de
semelhança, foram realizados testes t de Student pareado, a nível de 95% de
confiança, com as triplicatas de cada parâmetro ou com as duplicatas quando
algum valor tinha uma disparidade muito grande e devia ser descartado.
Foram feitas as comparações entre: as sementes de jaca mole e de jaca
dura; as polpas desidratadas das duas variedades de jaca; as polpas
desidratadas em estufa e liofilizadas para as duas variedades. Em cada
comparação, foi verificada a hipótese de igualdade entre cada parâmetro das
propriedades bromatológicas e a hipótese de igualdade entre o teor de cada
metal nas propriedades minerais. Apenas na comparação entre a polpa
desidratada na estufa e liofilizada de cada variedade foi avaliada apenas a
hipótese de igualdade para as propriedades bromatológicas, uma vez que se
pretendeu verificar o efeito das diferentes técnicas de desidratação usadas
sobre os componentes orgânicos.
59
8 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para organizar melhor a exposição dos resultados, será apresentado
num primeiro momento os resultados das análises das sementes da jaca dura
e da jaca mole, iniciando pela análise dos parâmetros físicoquímicos, seguido
da análise da composição mineralógica. Num segundo momento, serão
apresentados os resultados das análises das composições fisicoquímica e
mineralógica das polpas das duas espécies de jaca desidratada e a
composição mineralógica da polpa in natura, bem como o efeito da liofilização
sobre suas composições. Todos os coeficientes de variação estiveram abaixo
de 3%.
8.1 SEMENTE
8.1.1 ANÁLISE BROMATOLÓGICA
Os parâmetros fisicoquímicos analisados nas sementes das duas
espécies de jaca foram a umidade, carboidrato, proteína, cinza e lipídeos. Os
resultados e seus desvios padrão estão mostrados na Tabela 18.
Tabela 18: Composição fisicoquímica das sementes de jaca mole e dura (%).
Jaca Mole Jaca Dura
Umidade 62,54 ± 0,09 63,32 ± 0,02
Carboidrato 18,8 ± 0,1 17,9 ± 0,2
Proteína 14,9 ± 0,2 14,5 ± 0,3
Cinza 3,46 ± 0,03 3,45 ± 0,04
Lipídeos 0,4 ± 0,1 0,9 ± 0,1
Os resultados apresentados mostram que, do ponto de vista
fisicoquímico, há uma semelhança significativa nos teores de umidade,
proteína, cinza e carboidrato, conforme mostrado no Apêndice A, Figuras 38,
40, 41 e 42, respectivamente. A única diferença significativa é no teor de
lipídeos, conforme Figura 39 do Apêndice A. A semente da jaca dura tem um
60
teor de lipídeos 2,25 vezes maior que a semente da jaca mole. A Figura 14
ilustra estas diferenças graficamente.
Figura 14: Composição físicoquímica das sementes das jacas mole e dura.
De acordo com a publicação mais recente de GOSWAMI e
CHACRABATI (2016), onde foi estudada a jaca da região da Índia, sem
especificar qual variedade da fruta, o teor de umidade está dentro dos valores
por eles reportados (51% a 64%). O teor de carboidrato (25% a 34%) ficou um
pouco abaixo. O teor de proteína (6,6% a 7,0%) e o teor de cinzas (0,9% a
1,2%) foram bem maiores nas sementes das jacas norte riograndenses. O teor
de lipídeos por eles reportados (0,4%) foi intermediário àqueles medidos nas
jacas brasileiras.
Um trabalho muito parecido foi feito por GUPTA et al (2011), estudando
a jaca da Índia, sem especificar qual a variedade. Eles estudaram os mesmos
parâmetros fisicoquímicos encontrando resultados muito parecidos: 61,8% de
umidade, 26,2% de carboidrato, 11,8% de proteína e 1,0% de lipídeos. O teor
de cinzas de 0,15% foi bem abaixo.
Tendo como base o estudo de ABEDIN et al (2012), em que foram
analisadas as sementes da jaca mole e da jaca dura da região de Bangladesh,
os resultados de proteína foram bem consistentes (14,8% - JM e 13,1% - JD).
Os dados de cinzas foram próximos, embora muito variante entre si (2,1% – JM
61
e 4,1% – JD). Os teores de umidade foram bem mais baixos (42,2% – JM e
35,9% – JD). Neste estudo não foram analisados nem lipídeos nem
carboidratos.
Comparando os resultados obtidos com a jaca brasileira, um estudo
recente e relevante é o de PRETTE (2012) em que foi estudada a jaca mole
produzida no Estado de São Paulo. Os teores de umidade (74,9%) e de
lipídeos (0,53%) foram um pouco maiores, os teores de cinza (3,38%) e de
proteína (15,51%) foram equivalentes e, os carboidratos não foram medidos
neste estudo.
O trabalho que melhor serve de comparação é aquele escrito por
ALBUQUERQUE (2011), em que foram estudadas as sementes das jacas mole
e dura produzidas no município de João Pessoa, no Estado da Paraíba. Em
termos de geografia e composição do solo, esta é a pesquisa que mais se
aproxima da jaca produzida no Estado do Rio Grande do Norte. Os resultados
são bem diferentes, mostrando que a jaca tem uma composição muito diferente
quando produzida em solos de regiões distintas, mesmo que sejam
geograficamente próximas e de um mesmo tipo de vegetação como é o caso
desta comparação, pois ambos foram colhidos de regiões de mata atlântica
com cerca de 200 km de distância. Os resultados de ALBUQUERQUE (2011)
revelaram umidade bem abaixo (48,08% - JM e 58,48% - JD), proteína também
(7,98% - JM e 5,56% - JD), lipídeos bem próximos (0,59% - JM e 0,24% - JD) e
cinzas também próximas (2,16% - JM e 1,48% - JD). Não foi analisado
carboidrato.
8.1.2 ANÁLISE MINERALÓGICA
Foram selecionados os seguintes metais para este estudo: cálcio, cobre,
ferro, magnésio, cromo, manganês, potássio, sódio, zinco, níquel e cobalto. A
escolha destes metais foi feita por serem parte dos elementos essenciais ao
organismo humano, de acordo com COULTATE (2004). Não existe registro na
literatura de um único trabalho em que tenha sido feito um estudo comparativo
da composição mineralógica das sementes da jaca mole e da jaca dura
envolvendo um grupo tão vasto de metais.
62
O trabalho mais completo reportado pela literatura envolvendo o estudo
do conteúdo mineral das sementes de jaca é o de GUPTA et al (2011), onde
foram estudadas sementes de jaca de Nova Deli, na Índia, sem especificar se
foi a variedade mole ou dura. Seus resultados são bastante diferentes e podem
ser vistos na Tabela 3 deste trabalho.
Os resultados dessa análise dos metais presentes nas sementes da jaca
mole e da jaca dura, constantes deste trabalho, estão apresentados na Tabela
19.
Tabela 19: Composição química dos metais nas sementes da jaca mole e da
jaca dura (mg/100g de amostra seca).
Metais Jaca Mole Jaca Dura
Cálcio 66,5 ± 0,4 87,2 ± 0,6
Cobre 0,72 ± 0,01 0,75 ± 0,02
Ferro 2,5 ± 0,1 1,7 ± 0,1
Magnésio 249 ± 1 209 ± 13
Cromo <LD* 0,03 ± 0,0
Manganês 0,79 ± 0,03 0,50 ± 0,05
Potássio 1482 ± 2 1510 ± 39
Sódio 5,07 ± 0,07 27,86 ± 0,07
Zinco 2,3 ± 0,1 7 ± 1
Níquel <LD* <LD*
Cobalto <LD* <LD*
* <LD = menor que o limite de detecção do elemento (Ni e Co - 0,0006 ppm, Cr – 0,0027 ppm)
De um modo geral, comparando o total de metais, as sementes das
duas variedades de jaca têm alguma semelhança. A jaca dura e a jaca mole
apresentaram 1844 mg e 1808 mg, respectivamente, de metais em 100 g de
matéria seca. No entanto, analisando individualmente cada metal, as sementes
das duas variedades de jaca são bem distintas. As variações mais significativas
foram nas concentrações de cálcio, ferro manganês e sódio, conforme
mostrado no Apêndice B, Figuras 43, 44, 45, e 47, respectivamente. A
concentração de cobre é significativamente igual, conforme mostrado na Figura
63
46 do Apêndice B. Não foi detectado níquel nem cobalto. O cromo foi
encontrado apenas nas sementes de jaca dura e num teor muito baixo de 0,03
ppm.
As medidas referentes à determinação dos teores de potássio, magnésio
e zinco nas sementes de jaca mole foram muito reprodutíveis, apresentando
desvios padrão bem baixos, conforme foi mostrado na Tabela 19. No entanto,
as medições para estes mesmos analitos nas sementes de jaca dura
apresentaram um desvio padrão bem maior, embora com coeficiente de
variação baixo e aceitável. Dessa maneira, quando aplicado o teste t de
Student pareado numa significância de 95%, comparando o teor de potássio
entre as duas variedades de sementes, o valor da variância da jaca dura foi
muito alto. O mesmo aconteceu com os teores de magnésio e zinco. Por este
motivo, não foi possível afirmar que há uma diferença significativa nos teores
destes analitos.
Conforme mostrado na Figura 15, as sementes da jaca dura apresentam
um teor significativo de sódio cerca de 5,5 vezes maior que aquele encontrado
nas sementes de jaca mole (27,86 mg contra 5,07 mg).
Figura 15: Teor de sódio nas sementes de jaca mole e de jaca dura (mg/100g
amostra seca).
O teor de cálcio também foi significativamente maior nas sementes de
jaca dura (87,2 mg) do que nas sementes de jaca mole (66,5 mg), conforme
ilustrado na Figura 16.
64
Figura 16: Teor de cálcio nas sementes de jaca mole e de jaca dura (mg/100g
amostra seca).
A Figura 17 ilustra as diferenças nas concentrações de zinco. As
sementes de jaca dura têm cerca de três vezes mais zinco que a jaca mole (7,0
mg contra 2,3 mg).
Figura 17: Teor de zinco nas sementes de jaca mole e de jaca dura (mg/100g
amostra seca).
O metal mais abundante nas espécies de jaca é o potássio, seguido do
magnésio, como mostrado nas Figuras 18 e 19 respectivamente. Como já foi
discutido, as comparações entre esses analitos nas variedades não é
significativa a 95% de confiança, porém as medições são suficientemente
reprodutíveis, conforme atesta seus desvios padrão.
65
Figura 18: Concentração de potássio nas sementes de jaca mole e jaca dura
(mg/100g amostra seca).
A concentração de potássio nas sementes das duas variedades de jaca
é bem elevada, sendo um pouco superior na jaca dura (1482 mg - JM e 1510
mg - JD).
A semente da jaca mole é cerca de 16% mais abundante em magnésio
que a jaca dura (249 mg - JM e 209 mg - JD).
Figura 19: Concentração de magnésio nas sementes de jaca mole e de jaca
dura (mg/100g amostra seca).
A Figura 20 ilustra as concentrações de ferro, cobre e manganês. O teor
de ferro foi significativamente mais acentuado nas sementes de jaca mole (2,5
mg contra 1,7 mg). Os valores de cobre são significativamente iguais nas
66
espécies analisadas (0,72 mg - JM contra 0,75 mg - JD) e o teor de manganês
é, significativamente, cerca de 37% maior nas sementes de jaca dura (0,79 mg
contra 0,50 mg).
Figura 20: Teores de ferro, cobre e manganês nas sementes de jaca mole e de
jaca dura (mg/100g amostra seca).
No entanto, os valores reportados pela literatura variam muito, não
existindo uma uniformidade. Isso deve ser atribuído, especialmente, ao vasto
espaço em que esta planta é cultivada, uma vez que ela cresce em muitas
regiões diferentes do mundo. Pensando apenas no território brasileiro, ainda
assim, os resultados de análise de metal são bem plurais. A única
concordância está no potássio como sendo o mais abundante. Como nunca foi
reportado nenhum trabalho específico sobre a semente da jaca norte
riograndense as referências comparativas ficam bem limitadas.
Um trabalho que pode ser também usado como comparação é o de
OCLOO et al (2010), com a ressalva de que foi feita a análise mineralógica da
farinha da semente da jaca produzida no país africano Gana, sem especificar a
variação, mole ou dura. Os teores de potássio (1478,1 mg/100g), cobre (1,0
mg/100g) e sódio (6,1 mg/100g) estiveram bem próximos daqueles
encontrados para a jaca mole, magnésio foi superior (338,0 mg/100g), ferro
(13,1 mg/100g), e cálcio (308,7 mg/100g) foram bem superiores, manganês
ficou bem abaixo (0,12 mg/100g), e zinco ficou fora do limite de detecção.
67
8.2 POLPA
As polpas da jaca mole e da jaca dura foram submetidas à desidratação
na estufa e foram determinadas suas composições fisicoquímica e inorgânica.
Para verificar o efeito da liofilização sobre estas composições, as polpas da
jaca dura e da jaca mole foram liofilizadas e os mesmos estudos minerais e
bromatológicos foram realizados e comparados com o material desidratado na
estufa. Além disso, devido ao consumo da fruta ser feito no seu aspecto
natural, foi feita a estimativa do conteúdo mineralógico da fruta in natura,
exatamente como ela é usada na alimentação. Todos os coeficientes de
variação estiveram abaixo de 3%.
8.2.1 ANÁLISE BROMATOLÓGICA
Nas polpas de jaca mole e dura, desidratadas na estufa, foram
analisados os parâmetros fisicoquímicos umidade, carboidrato, proteína, cinza
e lipídeos. Os resultados das análises bromatológicas das polpas da jaca mole
e jaca dura, após o procedimento, estão mostrados na Tabela 20.
Tabela 20: Composição fisicoquímica das polpas desidratadas na estufa de
jaca mole e de jaca dura (%).
Jaca Mole Jaca Dura
Umidade 80,1 ± 0,4 71,9 ± 0,7
Carboidrato 8,7 ± 0,6 16,4 ± 0,7
Proteína 6,7 ± 0,2 6,4 ± 0,4
Cinza 4,37 ± 0,01 3,78 ± 0,02
Lipídeos 0,16 ± 0,07 1,53 ± 0,05
Do ponto de vista fisicoquímico, os resultados apresentados mostram
uma grande distinção entre as duas polpas destas espécies de jaca. A jaca
dura tem significativamente 10% menos umidade (Figura 48 do Apêndice C) e
tem um teor de carboidrato significativamente duas vezes maior que a jaca
mole (Figura 49 do Apêndice C). No entanto, a propriedade mais variante foi o
68
índice de lipídeos. A jaca dura tem significativamente 9,5 vezes mais lipídeos
que a jaca mole (Figura 50 do Apêndice C). A quantidade de proteína é
significativamente igual (Figura 51 do Apêndice C) e o teor de cinzas é
significativamente superior na jaca mole (Figura 52 do Apêndice C). A
quantidade de cinzas é 14% maior na jaca mole evidenciando uma maior
quantidade de componentes minerais nesta espécie. Isto será comprovado, na
análise da composição mineral, mostrada mais a frente neste trabalho na
página 71. A Figura 21 ilustra esses dados comparativos.
Figura 21: Composição físicoquímica das polpas de jaca mole e jaca dura
desidratadas na estufa.
Os resultados reportados pela literatura são muito distintos. A exemplo
do que aconteceu com a análise das sementes. Isso se deve, provavelmente, à
diferença de solos onde cada jaqueira cresce, a disponibilidade de água e os
nutrientes. No trabalho mais recente de TEJPAL e AMRITA (2016), não é
especificado qual a variação mole ou dura da jaca, proveniente da Ásia, foi
estudada. Os valores de umidade são entre 76% a 85%, carboidrato 23,5%,
proteína 1,72%, lipídeos 0,64% e cinzas não foi mensurada.
Outro trabalho bastante relevante é o de GOSWAMI e CHACRABATI
(2016) estudando a jaca da Índia, sem especificar a variedade. O índice de
69
umidade 72% a 94%, carboidrato de 16% a 25%, proteína de 1,2% a 1,9%,
cinzas de 0,8% a 0,9% e lipídeos de 0,1% a 0,4%. Destes resultados é possível
perceber que as jacas provenientes da região asiática têm um percentual
protéico e de cinzas menor do que aquela do hemisfério sul.
Comparando os resultados com uma jaqueira do Brasil, o trabalho mais
relevante é o de OLIVEIRA (2009), estudando a polpa da jaca mole do Estado
do Rio de Janeiro. Seu trabalho encontrou umidade de 73,07%, carboidrato
16,69%, proteína 6,63%, cinzas 3,31% e lipídeos 0,30%. Estes dados são bem
consistentes com aqueles encontrados para a jaca mole deste estudo,
mostrando que a influência do solo e tipo de clima é muito determinante na
composição bromatológica.
8.2.2 ANÁLISE MINERALÓGICA
A escolha dos metais analisados seguiu os mesmos critérios definidos
no estudo das sementes estando, portanto, de acordo com COULTATE (2004).
Foram selecionados os seguintes metais: cálcio, cobre, ferro, magnésio, cromo,
manganês, potássio, sódio, zinco, níquel e cobalto. Não existe na literatura
qualquer trabalho que aborde a análise de um grupo tão vasto de metais na
polpa da jaca, muito menos este tipo de análise comparando as duas
variedades desta fruta.
O trabalho mais completo sobre a análise mineralógica dos metais na
polpa da jaca foi feito em 2012 pela Asia-Pacific Association of Agricultural
Research Institutions (APAARI) analisando oito metais. Estes resultados estão
na Tabela 2 deste trabalho. A Tabela 21 apresenta os resultados desta
dissertação com respeito à composição mineralógica das polpas da jaca mole e
da jaca dura desidratadas na estufa.
De um modo geral, comparando as duas variedades de jaca, existe uma
grande diferença em suas composições quanto à concentração dos metais
analisados. A jaca mole tem um quantitativo de metais maior de 2809,85 mg
contra 1982,29 mg da jaca dura por 100 g de amostra seca. Isso ficou
evidenciado na determinação da composição fisicoquímica, mostrada na
página 69, quando o teor de cinzas foi 14% maior na espécie mole. As
variações estatisticamente significativas foram nos teores de sódio, cobre e
70
manganês, conforme mostrado no Apêndice D, Figuras 53, 54 e 55,
respectivamente. Níquel e cobre não foram detectados e cromo só foi
observado na polpa da jaca mole e num teor muito baixo de 0,03 ppm.
A comparação entre as variedades de polpa de jaca para os teores de
cálcio, magnésio e potássio não pode ser feita com significância estatística,
considerando 95% de probabilidade, uma vez que as variâncias foram muito
altas para a jaca mole. Estes desvios podem ter origem em erros operacionais
como preparo da curva analítica inadequado para essas amostras. No entanto,
mesmo sem a significância estatística, os resultados tiveram desvio aceitável,
considerando que o coeficiente de variação ficou abaixo de 3%.
Tabela 21: Composição química dos metais nas polpas da jaca mole e da jaca
dura desidratadas na estufa (mg/100g de amostra seca).
Metais Jaca Mole Jaca Dura
Cálcio 71 ± 15 129 ± 4
Cobre 0,57 ± 0,03 0,48 ± 0,01
Ferro 1,45 ± 0,07 1,11 ± 0,07
Magnésio 328 ± 21 232 ± 8
Cromo 0,03 ± 0,00 <LD*
Manganês 0,77 ± 0,03 0,57 ± 0,02
Potássio 2373 ± 133 1600 ± 27
Sódio 33,2 ± 0,5 17,4 ± 0,3
Zinco 1,8 ± 0,1 1,7 ± 0,2
Níquel <LD* <LD*
Cobalto <LD* <LD*
* <LD = menor que o limite de detecção do elemento (Ni e Co - 0,0006 ppm, Cr – 0,0027 ppm)
Conforme mostrado na Figura 22, o teor de cálcio da jaca dura é 45%
maior daquele na jaca mole (129 mg contra 71 mg). Como foi explicado no
parágrafo anterior, a análise estatística para a concentração de cálcio não pode
ser realizada de modo satisfatório. No entanto, considerando a importância
deste metal na possível justificativa da diferença de consistência entre as duas
variedades de jaca, que será explicado na página 77, foi feita a análise
estatística para o teor de cálcio nas polpas liofilizadas de jaca mole e de jaca
71
dura. O resultado deste teste, apresentado na Figura 56 do Apêndice D,
mostrou que a diferença entre as concentrações deste metal é significativa a
95% de confiança.
Figura 22: Teor de cálcio nas polpas de jaca mole e de jaca dura desidratadas
na estufa (mg/100g amostra seca).
A Figura 23 ilustra as diferenças nas concentrações de potássio na
polpa das jacas. A jaca mole tem cerca de 33% mais potássio que a jaca dura
(2373 mg contra 1600 mg).
Figura 23: Concentração de potássio nas polpas de jaca mole e de jaca dura
desidratadas na estufa (mg/100g amostra seca).
72
As concentrações magnesianas nas polpas da jaca mole e da jaca dura
têm valores muito diferentes, conforme mostrado na Figura 24. A polpa da jaca
mole tem cerca de 29% mais magnésio que a polpa da jaca dura.
Figura 24: Teor de magnésio nas polpas de jaca mole e de jaca dura
desidratadas na estufa (mg/100g amostra seca).
A ilustração da Figura 25 mostra a diferença significativa nos teores de
sódio. A polpa da jaca mole tem 47% mais sódio que a polpa da jaca dura.
Figura 25: Teor de sódio nas polpas de jaca mole e de jaca dura desidratadas
na estufa (mg/100g amostra seca).
A Figura 26 traça um perfil comparativo das concentrações de zinco,
ferro, manganês e cobre. A concentração de zinco é significativamente a
mesma nas duas variedades de jaca (1,8 mg – JM e 1,7 mg – JD), conforme
73
mostrado na Figura 57 do Apêndice D. A diferença mais significativa é no teor
de manganês. A polpa de jaca mole tem 26% mais manganês (0,77 mg contra
0,57 mg) que a polpa da jaca dura. A concentração de cobre na jaca mole é
significativamente maior (0,57 mg contra 0,48 mg) que equivale a 16% a mais
desse metal. O teor de ferro nas polpas das variedades de jaca estudadas
foram 1,45 mg para JM e 1,11 mg para JD. De acordo com a Figura 26, estes
teores são diferentes. No entanto, segundo a análise estatística mostrada na
Figura 58 do Apêndice D, essa diferença não é significativa, embora o teor de
ferro seja 26% superior nas polpas da jaca mole. O resultado dessa análise
estatística não deve ser avaliado de maneira enfática. Era esperado que o
resultado dos teores de ferro nas duas polpas analisadas fosse
significativamente diferente, no entanto, devido ao pequeno espaço amostral e,
consequentemente, grande variabilidade, o teste t pareado revelou serem as
concentrações de ferro nas jacas mole e dura significativamente iguais.
Figura 26: Teores de zinco, ferro, manganês e cobre nas polpas de jaca mole e
de jaca dura desidratadas na estufa (mg/100g amostra seca).
Um trabalho recente que pode ser usado como comparativo é o de
TEJPAL e AMRITA (2016). Sempre deve ter a ressalva de que se trata da
análise de uma fruta de procedência asiática, portanto, de um solo e de
recursos hídricos bem distintos da jaca produzida no nordeste brasileiro e, sem
especificar a variação mole ou dura. Seus resultados são bastante distintos. O
teor de potássio foi o mais alto (303 mg/100g de amostra seca), porém muito
74
abaixo do resultado deste trabalho. Magnésio também foi o segundo mais
abundante (37 mg/100g de amostra seca), porém muito distante do valor da
jaca potiguar. O mesmo acontecendo com o teor de cálcio (34 mg/100g de
amostra seca). O nível de sódio vem a seguir com apenas 3,3 mg/100g de
amostra seca. Os teores de ferro (0,6 mg/100g de amostra seca) zinco (0,42
mg/100g de amostra seca) e manganês (0,197 mg/100g de amostra seca)
foram os menos abundantes das análises deste trabalho. Realmente existe
uma correlação em termos de abundância relativa de cada metal, na ordem
potássio, magnésio, cálcio e sódio, no entanto, os valores são bem diferentes.
Dos trabalhos reportados com resultados de estudo mineralógico de
jacas nacionais, são analisados um grupo muito restrito de metais. O trabalho
que melhor serve de comparação é o de LEMOS et al (2012) em que foram
estudadas as jacas mole e dura do Estado do Ceará. Porém, foram analisados
apenas cálcio e ferro. Seus resultados da análise de cálcio para a jaca mole
ficaram um pouco mais próximos (51,11 mg/100g de amostra seca), mas para
a jaca dura foi muito diferente (25,93 mg/100g amostra seca). Para os teores
de ferro, os resultados também foram diferentes (0,27 mg/100g de amostra
seca – JM e 0,40 mg/100g de amostra seca – JD).
Isso evidencia a pluralidade de características minerais que o mesmo
tipo de fruto pode ter tendo crescido num solo diferente. Deste modo, as
comparações ficam muito aleatórias e pouco conclusivas, sendo o mais
adequado considerar cada fruta de cada região como um tipo único e
específico, com características e composições próprias.
8.2.3 POLPA IN NATURA
A determinação da composição química in natura das polpas da jaca
mole e da jaca dura se deu com base na Equação 13 descrita na Metodologia.
É importante mencionar que na literatura não existe qualquer publicação a
respeito do conteúdo desta fruta em seu aspecto natural. Sendo, portanto, uma
mais valia muito grande e uma análise inédita esta exposição.
O propósito principal em determinar as concentrações dos metais da
polpa in natura, não é a comparação dos teores destes metais nas amostras
desidratadas e/ou liofilizadas, mas sim fornecer uma informação nutricional de
75
um produto largamente consumido das mais variadas formas, principalmente in
natura, por todo o mundo.
A Tabela 22 mostra os resultados deste estudo.
Os metais mais abundantes na polpa das variedades de jaca são o
potássio, seguido do magnésio e do cálcio. Os teores são muito menores do
que quando comparados com os mesmos materiais desidratado e liofilizado,
devido à presença da água. Deste modo, para uma mesma massa de material
vegetal desidratado, o produto in natura terá muito menos polpa de jaca devido
à água contida na amostra.
A composição inorgânica das polpas da jaca mole e da jaca dura in
natura são muito parecidas. Os valores mais discordantes são as
concentrações de cálcio, sódio e zinco. Os teores de potássio, ferro, cobre,
magnésio e manganês são muito próximos ou mesmo iguais. Interessante
observar que quando foram comparadas as concentrações dos metais nas
polpas desidratadas, a jaca mole teve concentração superior à jaca dura em
todos os metais, exceto cálcio.
Tabela 22: Composição química das polpas da jaca mole e da jaca dura in
natura (mg/100g de amostra in natura).
Parâmetros Jaca Mole Jaca Dura
Cálcio 14 ± 3 36 ± 1
Cobre 0,11 ± 0,01 0,14 ± 0,01
Ferro 0,29 ± 0,01 0,31 ± 0,02
Magnésio 65 ± 4 65 ± 2
Cromo 0,01 ± 0,00 <LD*
Manganês 0,15 ± 0,01 0,16 ± 0,01
Potássio 472 ± 26 449 ± 8
Sódio 6,6 ± 0,1 4,9 ± 0,1
Zinco 0,36 ± 0,01 0,49 ± 0,05
Níquel <LD* <LD*
Cobalto <LD* <LD*
* <LD = menor que o limite de detecção do elemento (Ni e Co - 0,0006 ppm, Cr – 0,0027 ppm)
76
A Figura 27 ilustra os valores de cálcio (14 mg – JM e 36 mg – JD). Esta
grande diferença, também encontrada na polpa desidratada e comprovada
estatisticamente na polpa liofilizada (ver página 72), pode ser atribuída como
um dos principais fatores para a diferença na consistência da polpa da jaca
dura, comparado com a polpa da jaca mole. Como o próprio nome sugere, a
polpa de jaca dura é bem mais firme que a polpa da outra variedade. Como o
cálcio é um metal associado à estruturação, ele pode ser o responsável pela
maior firmeza desta polpa. Segundo o trabalho de 2012 de LEMOS et al, as
concentrações das polpas da jaca mole e da jaca dura brasileiras também
foram bastante diferentes (51,11 mg – JD e 25,93 mg – JM), embora este
resultado seja para o material desidratado. O fato do resultado desta pesquisa
se referir ao material vegetal in natura, somente referenda mais a conclusão de
ser o cálcio um dos prováveis responsáveis pelas diferentes consistências das
duas variedades de jaca.
Figura 27 Teor de cálcio nas polpas de jaca mole e de jaca dura in natura
(mg/100g amostra in natura).
A Figura 28 mostra as diferenças nas concentrações de potássio. A jaca
mole tem um teor 5% maior de potássio que a jaca dura (472 mg – JM e 449
mg – JD).
77
Figura 28: Teor de potássio nas polpas de jaca mole e de jaca dura in natura
(mg/100g amostra in natura).
A Figura 29 mostra os valores de concentração de zinco, ferro,
manganês e cobre para as matrizes in natura. Os teores são praticamente
idênticos. A maior diferença está no teor de zinco, 27% maior na jaca dura.
Figura 29: Teores de zinco, ferro, manganês e cobre nas polpas de jaca mole e
de jaca dura in natura (mg/100g amostra in natura).
O teor de magnésio nas polpas in natura foi o mesmo, conforme
ilustrado na Figura 30. Este dado é bastante interessante pois a jaca mole tem
cerca de 29% mais Mg nas amostras desidratadas. No entanto, devido ao teor
de umidade ser 10% maior na variedade mole, há uma compensação
equiparando as quantidades de magnésio. Sendo assim, o consumo deste
importante metal para o melhoramento da retenção de cálcio pelo organismo
humano, por exemplo, é equivalente nestas duas espécies.
78
Figura 30: Teor de magnésio nas polpas de jaca mole e de jaca dura in natura
(mg/100g amostra in natura).
O mesmo resultado é mostrado na Figura 31, onde foi encontrado
valores próximos de concentração de sódio nas matrizes in natura (6,6 mg –
JM e 4,9 mg – JD).
Figura 31: Teor de sódio nas polpas de jaca mole e de jaca dura in natura
(mg/100g amostra in natura).
8.3 EFEITO DA LIOFILIZAÇÃO
A literatura registra a liofilização de diversas frutas tropicais como
abacaxi, cajá, mangaba, goiaba, caju, dentre outras. No entanto, a liofilização
da polpa da jaca ainda não foi reportada, muito menos uma comparação entre
as duas variedades mais comuns.
79
Para estudar os efeitos que a liofilização pode causar na composição da
jaca foram feitas duas análises distintas. Na primeira, foi estudada a
comparação entre as composições fisicoquímicas da jaca dura liofilizada e
desidratada na estufa e, em outro estudo, a comparação entre as composições
fisicoquímicas da jaca mole liofilizada e desidratada na estufa. Num segundo
momento, foram feitas as correlações entre as composições inorgânicas da
jaca dura liofilizada e desidratada e outra correlação entre as composições
inorgânicas da jaca mole liofilizada e desidratada.
8.3.1 ANÁLISE BROMATOLÓGICA
Inicialmente, foi feita uma avaliação para se certificar se a desidratação
na estufa era significativamente diferente da desidratação por liofilização. Isto
foi realizado através do uso do teste t pareado, com 95% de significância, entre
as medidas da umidade da polpa da jaca dura desidratada na estufa e
liofilizada. O resultado, apresentado na Figura 59 do Apêndice E, mostrou que
há uma diferença significativa entre as duas técnicas de desidratação, sendo
aquela feita na estufa mais eficiente, no que se refere à retirada de água. No
entanto, para se entender a extensão dessas duas técnicas sobre as
propriedades bromatológicas foram feitas as comparações mostradas a seguir.
Os resultados da comparação entre as propriedades bromatológicas da
polpa desidratada na estufa e liofilizada das jacas dura e mole estão
apresentados na Tabela 23.
Tabela 23: Composição fisicoquímica das polpas desidratadas e liofilizadas da
jaca dura e da jaca mole (%).
Parâmetros Jaca Dura Jaca Mole
Desidratada Liofilizada Desidratada Liofilizada
Umidade 71,9 ± 0,7 67,4 ± 0,5 80,1 ± 0,4 75,3 ± 0,5
Carboidrato 16,4 ± 0,7 23,8 ± 0,3 8,7 ± 0,6 15,9 ± 0,1
Proteína 6,4 ± 0,4 5,0 ± 0,2 6,7 ± 0,2 5,2 ± 0,3
Cinza 3,78 ± 0,02 2,94 ± 0,01 4,37 ± 0,01 3,29 ± 0,05
Lipídeos 1,53 ± 0,05 1,03 ± 0,12 0,20 ± 0,06 0,39 ± 0,15
80
Como a liofilização é um processo de retirada de água menos agressivo
à matéria orgânica do que a desidratação em estufa usando a temperatura de
105°C, existe, naquele processo, de acordo com NIREESHA et al (2013), uma
menor decomposição química e uma preservação da matéria orgânica
dominante.
No caso da jaca, é justamente o carboidrato esse conteúdo orgânico
dominante. Por este motivo, o teor de carboidrato é maior nas amostras das
jacas dura e mole liofilizadas quando comparadas com as mesmas
desidratadas na estufa, conforme mostrado na Figura 32. De acordo com a
análise estatística mostrada nas Figuras 60 e 61 do Apêndice E, as diferenças
nos teores de carboidrato são significativas a 95% de confiança. A jaca mole
liofilizada preservou duas vezes mais e a jaca dura preservou 1,5 mais.
Embora, segundo JADHAV et al (2015), a liofilização preserve as
estruturas e conformação das proteínas, neste estudo das polpas da jaca, o
teor proteico nas amostras liofilizadas foi menor. Na jaca mole e na jaca dura
as amostras desidratadas na estufa tiveram, cada uma, 22% mais proteína que
nas amostras liofilizadas. Essas diferenças foram significativas, a 95% de
confiança, conforme mostrado nas Figuras 62 e 63 do Apêndice E.
O mesmo comportamento foi observado na análise do teor de cinza,
menor nas amostras liofilizadas. A jaca mole teve 25% mais cinza e a jaca dura
22% mais cinza, nas amostras desidratadas na estufa. De acordo com o
resultado da aplicação do teste t pareado, mostrado nas Figuras 64 e 65 do
Apêndice E, essas diferenças são significativas a 95% de confiança.
O teor de lipídeos teve um comportamento muito particular. A jaca dura
desidratada na estufa teve 33% mais lipídeos que a mesma liofilizada. No
entanto, a jaca mole liofilizada teve o dobro de lipídeos que sua matriz
desidratada na estufa. Estatisticamente, essas diferenças são significativas, a
95% de confiança, conforme mostrado nas Figuras 66 e 67 do Apêndice E
81
Figura 32: Composição físicoquímica das polpas desidratadas na estufa e
liofilizadas da jaca dura e da jaca mole.
De acordo com CELESTINO (2010), as frutas mais propensas à
degradação são aquelas menos ácidas e mais ricas em açúcares, como é o
caso da jaca. Além disso, como carboidrato é constituído basicamente por
açúcar e, segundo OLIVEIRA et al (2011) a liofilização pode gerar um aumento
de até cinco vezes no teor de açúcar, é bem conclusivo e esperado, o teor de
carboidrato ser dominante na polpa da jaca dura liofilizada em relação a
amostra desidratada na estufa. Some-se a isto que, de acordo com
VAZHACHARICKAL et al (2015), a jaca tem um teor de 20% de açúcares
totais.
Os demais parâmetros analisados são muito próximos em valores
nominais, de modo que, pode se dizer, que a liofilização pouco interferiu no
teor de cinzas, proteína e lipídeos. Nestes dois últimos itens, se fosse usada
uma amostra com teor de lipídeos e/ou proteína maior, é provável que a
liofilização preservasse mais este material, como fez com os carboidratos.
Como as espécies de jaca apresentam um percentual muito baixo de lipídeos e
baixo de proteína, é razoável não apresentar uma grande diferença.
82
8.3.2 ANÁLISE MINERALÓGICA O estudo dos efeitos da liofilização sobre a composição mineral na polpa
da jaca dura e da jaca mole em relação à desidratação na estufa está mostrado
na Tabela 24.
Tabela 24: Composição química dos metais nas polpas da jaca dura e da jaca
mole desidratadas e liofilizadas (mg/100g de amostra seca).
Parâmetros Jaca Dura Jaca Mole
Desidratada Liofilizada Desidratada Liofilizada
Cálcio 128 ± 4 100,4 ± 0,4 71 ± 15 33,0 ± 0,2
Cobre 0,48 ± 0,01 0,42 ± 0,02 0,57 ± 0,03 0,64 ± 0,03
Ferro 1,11 ± 0,07 1,22 ± 0,01 1,45 ± 0,07 1,30 ± 0,05
Magnésio 232 ± 8 179 ± 6 328 ± 21 167 ± 18
Cromo <LD* 0,02 ± 0,00 0,03 ± 0,00 0,05 ± 0,00
Manganês 0,57 ± 0,02 0,46 ± 0,01 0,77 ± 0,03 0,57 ± 0,01
Potássio 1600 ± 27 1313 ± 21 2535 ± 254 1440 ± 47
Sódio 17,4 ± 0,3 17,4 ± 0,6 27 ± 6 19,7 ± 0,4
Zinco 1,7 ± 0,2 1,00 ± 0,05 1,83 ± 0,05 0,98 ± 0,03
Níquel <LD* <LD* <LD* <LD*
Cobalto <LD* <LD* <LD* <LD*
* <LD = menor que o limite de detecção do elemento (Ni e Co - 0,0006 ppm, Cr – 0,0027 ppm)
A liofilização é um processo de desidratação em que há perda de água
por sublimação, preservando ao máximo a matéria orgânica, segundo
CELESTINO (2010). No que se refere ao conteúdo de metais, a desidratação
retira mais a água do que o método liofilizado, que é mais brando. Sendo
assim, as diferenças observadas nas concentrações dos metais na matéria
desidratada e liofilizada se referem à maior quantidade de água nesta,
comparada com aquela.
Um trabalho que serve de parâmetro é o de BOZZA (2009) analisando
os mesmos metais, por ICP-OES, nos frutos das polpas desidratadas e
liofilizadas da palmeira Butiá. Seus resultados mostram que há um decréscimo
83
na concentração de praticamente todos os metais nas polpas liofilizadas, com
pequenos aumentos apenas no cobre, zinco e cromo.
A Figura 33 ilustra a concentração de potássio nas matrizes analisadas.
A polpa da jaca mole liofilizada tem um teor 43% menor. Na jaca dura
liofilizada, a concentração é 18% menor.
Figura 33: Teor de potássio nas polpas desidratadas na estufa e liofilizadas da
jaca dura e da jaca mole (mg/100g amostra seca).
O teor de magnésio é explicitado na Figura 34. A jaca dura desidratada
tem um teor 23% maior que sua polpa liofilizada, enquanto que a popa de jaca
mole desidratada tem teor desse metal duas vezes maior que o de sua polpa
liofilizada.
Figura 34: Teor de magnésio nas polpas desidratadas na estufa e liofilizadas
de jaca mole e de jaca dura (mg/100g amostra seca).
84
A concentração de cálcio está mostrada na Figura 35. Na determinação
desse metal, muito abundante na jaca dura, a polpa desidratada apresentou
22% mais desse conteúdo mineralógico. Nas polpas da jaca mole, a variação
foi mais significativa. A amostra desidratada na estufa reteve cerca de 53%
mais de cálcio que a amostra liofilizada.
Figura 35: Teor de cálcio nas polpas desidratadas na estufa e liofilizadas de
jaca mole e de jaca dura (mg/100g amostra seca).
Na Figura 36, o teor de sódio se mostrou igual nas amostras de jaca
dura. A polpa liofilizada da jaca mole reteve 27% menos sódio.
Figura 36: Teor de sódio nas polpas desidratadas na estufa e liofilizadas de
jaca mole e de jaca dura (mg/100g amostra seca).
85
A Figura 37 ilustra os valores de zinco, ferro, cobre e manganês. Nas
polpas da jaca dura, as concentrações são muito próximas desses metais,
exceto para zinco. As polpas da jaca dura também têm teor de zinco bem maior
para a amostra desidratada na estufa e apresenta o teor de cobre maior na
amostra liofilizada.
Figura 37: Teores de zinco, ferro, cobre e manganês nas polpas desidratadas
na estufa e liofilizadas da jaca dura e da jaca mole (mg/100g amostra seca).
As diferenças mais significativas foram nas concentrações de zinco. A
polpa desidratada da jaca dura tem 41% mais zinco que aquela liofilizada,
enquanto que a polpa desidratada da jaca mole tem 46% mais zinco que a
polpa liofilizada.
De um modo geral, as concentrações dos metais majoritários da polpa
da jaca dura liofilizada tiveram valores menores, porém mais próximos
daqueles obtidos para a polpa desidratada. Isso é esperado, uma vez que seus
teores de água nas amostras desidratadas na estufa são menores. Da mesma
maneira, as concentrações dos metais majoritários da polpa liofilizada da jaca
mole foram menores em relação aos mesmos valores na polpa desidratada.
Como já foi mencionado, esse resultado era esperado e já tinha sido
reportado por BOZZA (2009) para outro tipo de planta. A explicação está na
quantidade de água que é maior nas amostras liofilizadas, ocasionando uma
maior diluição dos analitos. Isso fica mais perceptível nos teores dos metais
maiores, cujas diferenças têm valores mais vultosos. Nas concentrações dos
metais menores, as diferenças são bem menos significativas, já que as
concentrações são mais baixas.
86
9 CONCLUSÃO
Analisando os dados obtidos nos resultados e de acordo com o que foi
determinado nos objetivos, é possível se extrair muitas conclusões a respeito
das composições bromatológicas e minerais das sementes e da polpa destas
duas espécies de jaca. A seguir estão listadas as principais conclusões:
As sementes de JM e de JD foram muito parecidas na composição
bromatológica ou fisicoquímica;
As sementes de JD apresentaram um teor de lipídeos 2,25 vezes maior
que as sementes da JM;
As sementes de ambas as variedades de jaca têm um teor protéico bem
superior ao das polpas;
As sementes de JM têm teor de carboidrato muito superior ao das
polpas de JM (18,8% contra 8,7%);
As sementes de JD têm teor de carboidrato equivalente ao das polpas
de JD (17,9% - polpa e 16,4% - semente);
O teor de lipídeos da semente de JM é maior que o da polpa (0,40%
contra 0,16%);
Do ponto de vista mineralógico, as sementes de JM e de JD mostraram
ter composições bem distintas;
As sementes de JD apresentaram um teor de metais um pouco superior
aos das sementes de JM (1844 mg/100g contra 1808 mg/100g);
Dos metais analisados nas sementes da JD, 93,2% foi potássio e
magnésio;
81,9% do conteúdo mineralógico estudado nas sementes de JD foi
potássio;
Dos metais analisados nas sementes da JM, 95,8% foi potássio e
magnésio;
82% do conteúdo mineralógico estudado nas sementes de JM foi
potássio;
As sementes da JM apresentaram 16% mais magnésio que a JD;
As sementes de JM mostraram ter mais ferro que as sementes de JD
(2,5 mg/100g contra 1,7 mg/100g);
87
As sementes de JM apresentaram cerca de 37% mais manganês que as
de JD;
As sementes da JD mostraram ter 2% mais potássio que as sementes
de JM;
As sementes de JD tiveram teores de sódio bem superiores àqueles da
JM (27,86 mg/100g contra 5,07 mg/100g);
As sementes de JD apresentaram mais cálcio (87,2 mg/100g) do que as
sementes de JM (66,5 mg/100g);
As sementes de JD tiveram cerca três vezes mais zinco que as
sementes de JM;
O teor de cobre nas sementes da jaca foi significativamente o mesmo
(0,72 mg/100g – JM e 0,75 mg/100g – JD);
Não foram encontrados níquel nem cobalto nas duas variedades das
sementes;
Cromo só foi encontrado nas sementes de JD (0,03 ppm);
As polpas de JM e de JD mostraram ter uma grande distinção nas
propriedades fisicoquímicas;
A polpa da JM foi 10% mais úmida que a polpa da JD;
A polpa de JM teve 14% mais cinza que aquelas de JD;
O índice de lipídeos da polpa da JD foi 9,5 vezes maior que da JM;
A polpa da JD teve o dobro de carboidrato que a da JM;
O teor de proteína das polpas foi significativamente o mesmo (6,7% –
JM e 6,4% – JD);
As polpas de ambas as variedades de jaca tiveram um teor de umidade
bem superior ao das sementes;
A polpa de JD tem um conteúdo lipídico bem superior ao da semente de
JD (1,5% contra 0,9%);
Do ponto de vista mineralógico, as polpas de JM e de JD apresentaram
composições bem diferentes;
A polpa da JM teve um teor de metais superior aos da polpa da JD
(2809,85 mg/100g contra 1982,29 mg/100g);
Dos metais analisados na polpa da JM, 96,1% foi potássio e magnésio;
84,5% do conteúdo mineralógico estudado nas polpas de JM foi
potássio;
88
Dos metais analisados na polpa da JD, 92,4% foi formado por potássio e
magnésio;
80,7% do conteúdo mineralógico da polpa da JD foi potássio;
A polpa de JM teve 33% mais potássio, 29% mais magnésio, 48% mais
sódio, 16% mais cobre, 24% mais ferro e 26% mais manganês que a
polpa de JD;
O teor de cálcio da polpa da JD foi 45% maior que na JM;
A concentração de zinco nas polpas da JM e da JD foram
significativamente idênticas (1,8 mg/100g – JM e 1,7 mg/100g – JD);
Níquel e cobalto não foram detectados nas duas variedades das polpas;
Cromo só foi encontrado nas polpas de JM (0,03 ppm);
A composição química das polpas da JM e da JD in natura foram muito
parecidas em relação às concentrações de Fe, Cu, Mn e Mg;
As polpas da JD in natura tiveram 2,6 vezes mais Ca e 27% mais Zn;
As polpas da JM in natura tiveram 5% mais K e 25% mais Na;
O alto teor de cálcio da polpa in natura da JD pode ser um dos fatores
determinantes para esta fruta ter uma consistência mais firme que a JM;
A liofilização preservou mais os carboidratos da jaca em relação à
desidratação na estufa;
Na polpa da JM liofilizada o teor de carboidrato foi o dobro e na polpa de
JD liofilizada foi 1,5 vezes maior;
A desidratação na estufa foi mais eficiente que a liofilização nas duas
variedades. A umidade, usando a estufa, foi 6% menor em ambas os
tipos de polpa;
A desidratação preservou mais 22% do conteúdo protéico tanto na JM
quanto na JD em comparação com as amostras liofilizadas;
O teor de cinzas também foi maior nas amostras desidratadas na estufa.
Na JM foi 25% maior e na JD 22% maior;
A amostra liofilizada da JD teve o dobro de lipídeos em relação à
desidratada na estufa. Já para a JM foi o contrário, a amostra
desidratada teve 33% mais material lipídico do que a liofilizada;
O conteúdo metálico da JM é maior do que o mesmo na JD, tanto para
as amostras desidratadas, liofilizadas ou in natura.
89
O teor de metais nas polpas liofilizadas da JM foi menor comparado ao
mesmo material desidratado na estufa. Essa diferença foi atribuída à
maior umidade da polpa liofilizada;
O teor de metais nas polpas liofilizadas da JD foi equivalente comparado
ao mesmo material desidratado na estufa;
A jaca de uma região do Brasil ou do mundo tem composições muito
próprias, o que pode tornar cada uma delas um tipo muito específico em
termos das composições bromatológica e mineral. Isto pode ser
atribuído aos diferentes ecossistemas aos quais esta planta cresce,
sendo por este motivo, necessário o conhecimento das suas
composições nas mais diferentes regiões do Brasil e do mundo.
90
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102
APÊNDICE
APÊNDICE A – Análise estatística dos resultados das propriedades bromatológicas das sementes de jaca mole (JM) e de jaca dura (JD).
Figura 38: Teste t para umidade das sementes de JM e de JD.
Figura 39: Teste t para lipídeos das sementes de JM e de JD.
103
Figura 40: Teste t para proteína das sementes de JM e de JD.
Figura 41: Teste t para cinza das sementes de JM e de JD.
104
Figura 42: Teste t para carboidrato das sementes de JM e de JD.
APÊNDICE B – Análise estatística dos resultados das propriedades minerais das sementes de jaca mole (JM) e de jaca dura (JD).
Figura 43: Teste t para cálcio das sementes de JM e de JD.
105
Figura 44: Teste t para ferro das sementes de JM e de JD.
Figura 45: Teste t para manganês das sementes de JM e de JD.
106
Figura 46: Teste t para cobre das sementes de JM e de JD.
Figura 47: Teste t para sódio das sementes de JM e de JD.
107
APÊNDICE C – Análise estatística dos resultados das propriedades bromatológicas das polpas desidratadas de jaca mole (JM) e de jaca dura
(JD).
Figura 48: Teste t para umidade das polpas de JM e de JD.
Figura 49: Teste t para carboidrato das polpas de JM e de JD.
108
Figura 50: Teste t para lipídeo das polpas de JM e de JD.
Figura 51: Teste t para proteína das polpas de JM e de JD.
109
Figura 52: Teste t para cinza das polpas de JM e de JD.
APÊNDICE D – Análise estatística dos resultados das propriedades minerais das polpas desidratadas de jaca mole (JM) e de jaca dura (JD).
Figura 53: Teste t para sódio das polpas de JM e de JD.
110
Figura 54: Teste t para cobre das polpas de JM e de JD.
Figura 55: Teste t para manganês das polpas de JM e de JD.
111
Figura 56: Teste t para cálcio das polpas liofilizadas de JM e de JD.
Figura 57: Teste t para zinco das polpas de JM e de JD.
112
Figura 58: Teste t para ferro das polpas de JM e de JD.
APÊNDICE E – Análise estatística dos resultados das propriedades bromatológicas das polpas liofilizadas de jaca mole (JM) e de jaca dura
(JD).
Figura 59: Teste t para umidade das polpas de JD desidratada e liofilizada.
113
Figura 60: Teste t para carboidrato das polpas de JM desidratada e liofilizada.
Figura 61: Teste t para carboidrato das polpas de JD desidratada e liofilizada.
114
Figura 62: Teste t para proteína das polpas de JM desidratada e liofilizada.
Figura 63: Teste t para proteína das polpas de JD desidratada e liofilizada.
115
Figura 64: Teste t para cinza das polpas de JM desidratada e liofilizada.
Figura 65: Teste t para cinza das polpas de JD desidratada e liofilizada.
116
Figura 66: Teste t para lipídeo das polpas de JM desidratada e liofilizada.
Figura 67: Teste t para lipídeo das polpas de JD desidratada e liofilizada.
